可吸收聚酯納米纖維支架：組成、結構與性能關系研究.pdf

1、天然組織中的細胞外基質(zhì)主要由直徑為50-500nm的三維網(wǎng)絡膠原纖維構成，與組織、細胞的各項生理學行為密切相關。為取得更好的修復效果，組織工程中的支架材料的設計必須考慮對天然細胞外基質(zhì)結構和功能進行模仿。遵照這一原則，本文設計并制備一類具有納米纖維結構的多通道導管支架，并研究了聚合物的組成、結構與導管性能的關系。論文分為兩部分：
　　 (一)具有納米纖維結構多通道導管的構建與性能
　　 以可降解PLLA和PLGA(85/

2、15，75/25)為原料，采用熱致相分離(Thermallyinduced phase separation，TIPS)的原理，結合低壓注射成型技術(Low-pressureinjection molding，LPIM)，制備了三種不同顯微結構的多通道導管支架。分別是(1)PLLA/THF體系，通過L-L熱致相分離原理，制備了具有納米纖維結構的PLLA多縱向通道導管支架；(2)PLLA/(Dioxane∶H2O=88∶12，v/v)體系

3、，通過L-L熱致相分離原理，制備出具有較大孔徑(20～40μm)，孔壁主要由納米纖維組成的PLLA多縱向通道導管支架；(3)PLLA(or PLGA)/Dioxane體系，通過S-L熱致相分離，制備出具有梯狀孔結構的多縱向通道導管支架。系統(tǒng)研究了所構建的上述導管支架顯微形貌、孔隙率、力學性能、蛋白吸附性能，以及它們在體外降解過程中質(zhì)量、分子量、結晶性能、力學性能的變化規(guī)律，最后還考察了采用這類聚酯材料制備的導管支架在體外降解不同時間段的

4、降解液對PC12細胞的毒性。結果顯示：
　　 (1)首次制備出同時具有多縱向通道(Φ外≈3 mm，通道數(shù)：7～16，Φ通道≈0.5mm)和納米纖維微觀結構PLLA導管支架，導管孔隙率可達93％，納米纖維的直徑在200～300 nm范圍內(nèi)；
　　 (2)完全由均勻分布的納米纖維組成的支架(PLLA/THF體系)表現(xiàn)出比其它導管2倍以上的蛋白吸附率和較快的降解速率。而具有微孔和納米纖維孔壁的導管支架(PLLA/(Dioxan

5、e∶H2O=88∶12，v/v)體系)具有比其它導管3倍以上壓縮模量和較高的蛋白吸附率；
　　 (3)S-L相分離與低壓注射相結合所制備的PLLA(PLGA85/15,75/25)多縱向通道導管，其微觀結構主要由梯狀孔結構組成，有序性隨GA鏈段含量增加而降低，但力學強度卻有所提高，蛋白吸附能力下降，降解速率明顯加快。1H NMR分析顯示，PLGA75/25共聚物中GA鏈段先于LA鏈段發(fā)生降解。
　　 MTT實驗顯示，上述

6、各類導管體外降解液均未表現(xiàn)出明顯的細胞毒性。
　　 (二)PCL-b-PLLA的合成及三維多孔納米纖維支架制備
　　 為解決采用純PLLA制備的納米纖維支架脆性較大和降解速率不易調(diào)控的問題，論文設計在聚合物鏈中引入較柔軟的PCL鏈段。以PCL-OH為大分子引發(fā)劑，異辛酸亞錫為催化劑，采用本體開環(huán)聚合，合成了系列結構明確的兩嵌段半晶質(zhì)共聚物PCL-b-PLLA，并對其結構和結晶性能進行了表征。進一步研究了共聚物中兩嵌段的比

7、例和分子量對聚合物稀溶液的濁點(Tcloudy)和最高凝膠化轉(zhuǎn)變臨界溫度(HGCT)、最低凝膠溶解臨界溫度(LSCT)，以及形成納米纖維支架時支架形貌、納米纖維直徑、支架孔隙率等的影響。結果表明：
　　 (1)DSC結果顯示：對于所合成的PCL-b-PLLA系列嵌段共聚物，兩嵌段的結晶熔融溫度與相應均聚物相比均有所下降，PCL鏈段的熔融結晶行為受PLLA鏈段的影響較大。
　　 (2)在聚合物濃度1％～9％(wt/v)范圍