静电纺丝用作难愈合伤口敷料的研究进展

静电纺丝伤口敷料作为一种新型功能性敷料,具有较大的比表面积、可调控的孔隙率和良好的生物性能,既有益于细胞呼吸,又 可抑制细菌感染伤口,并能促进细胞增殖和加速创面愈合,是未来伤口敷料研发领域发展的新方向。介绍静电纺丝纳米纤维的原理、特点, 重点阐述各类聚合物、生物活性物质在静电纺丝伤口敷料制备中的应用进展。     

静电纺丝纳米纤维体外释放与蛋白活性的研究

目的:通过选择不同的模型蛋白,探讨准确的研究静电纺丝纳米纤维支架的体外释放和快速的测定蛋白活性的方法.方法:通过O/W乳液法静电纺丝制备纳米纤维,并用扫描电镜对纳米纤维表面进行了表征.以GM-CSF为模型蛋白,采用ELISA双抗体夹心法考察纤维的体外释放行为;以BSA为模型蛋白,用SEC-H-PLC比较纤维制备前后蛋白的聚集情况;以β-半乳糖苷酶为模型蛋白,用ONPG法比较纤维制备前后酶的催化活性.结果:纤维表面平滑,直径均一,呈现互相连通的三维网状结构.纤维在5天内释放90％以上;纤维中回收的BSA单体比例为66.53％;β-半乳糖苷酶在纤维中的催化活性保持原活性的3.37％.结论:通过选择不同的模型蛋白,能够准确的测定静电纺丝纤维的体外释放,快速的考察纤维中的蛋白活性,对于更好的研究蛋白药物纳米纤维支架具有重要的参考价值.     

葡萄糖淀粉酶在高压静电纺PEI/PVA纳米纤维膜上的离子吸附固定

旨在应用离子结合法将葡萄糖淀粉酶固定在PEI/PVA纳米纤维膜上并对其理化性质进行研究。采用高压静电纺丝技术制备聚乙烯亚胺(PEI)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,采用热交联方法使其具备水稳定性后,再利用离子吸附法固定葡萄糖淀粉酶。结果显示,利用红外光谱(FT-IR)表征固定有葡萄糖淀粉酶的PEI/PVA纳米纤维膜,表明葡萄糖淀粉酶可成功固定在静电纺丝形成的PEI/PVA纳米纤维膜表面。通过固定化葡萄糖淀粉酶的酶学性质鉴定,发现固定化葡萄糖淀粉酶的最适反应温度为65℃,比游离的葡萄糖淀粉酶提高了6℃;固定化葡萄糖淀粉酶的适用p H值范围明显变宽;热稳定性和存贮稳定性显著增强且可以重复使用。利用离子吸附法能简便地将蛋白质分子固定于纳米纤维膜上,具有一定的应用前景。     

担载血管生长因子的乳液法纤维用于血管再生的研究

目的:制备担载血管生长因子(VEGF)的乳液法静电纺丝纤维膜,对其开展一系列表征,从而研究其血管再生的潜能。方法:通过W/O乳液法制备担载VEGF的静电纺丝纤维膜,并对其形态、力学性质进行表征。用VEGF ELISA分析方法对其体外释放动力学进行研究。运用CCK-8法检测乳液法静电纺丝纤维膜中VEGF的活性变化。结果:乳液法静电纺丝纤维膜呈现连通的三维网状结构,平均直径为1μm,模拟了细胞外基质(ECM),最大拉伸应力为3.03±0.66 M Pa,具有良好的抗拉伸能力,能够支持细胞的生长。乳液法纤维膜中VEGF在体外累积释放了14天,总释放量超过20000 pg,达到血管再生的有效浓度。CCK-8结果显示,乳液法纤维膜中的VEGF仍然保持较高的蛋白活性。结论:担载VEGF的乳液法静电纺丝纤维膜能够缓释出活性的蛋白,具有血管再生的潜能。     

制备大孔径静电纺丝组织工程支架的研究进展

研究表明静电纺丝可以制备出模拟细胞外基质的三维结构,其中限制静电纺丝纤维支架应用的问题之一就是纤维排列紧密导致支架的孔径较小,从而阻碍了细胞的浸入,组织中血管化的形成以及支架与宿主细胞的融合。为了增大支架的孔径,提高孔隙率,许多研究者提出了相应的策略。本文综述了多种制备大孔径静电纺丝纤维支架的方法,主要包括不同接收装置控制电场分布、盐粒子/聚合物析出法、水浴接收、低温静电纺丝以及激光/紫外烧蚀法等,以上的方法都能够有效的增大静电纺丝三维支架的孔径,进而提高了细胞的浸润性、营养物质的传输以及废物的排出,为静电纺丝纤维支架在组织工程中的应用奠定了基础。     

基于 AOPAN 纳米纤维膜的粘杆菌素发酵液后处理研究

使用静电纺丝再经胺肟化改性制备AOPAN纳米纤维膜,并基于AOPAN纳米纤维膜构建膜分离装置,用于粘杆菌素发酵液的后处理。研究中,对不同厚度的纳米纤维膜的渗透通量及分离性能进行比较,最终确定双层叠合的纳米纤维膜为分离膜,最适操作压力为0.14 MPa。在此条件下,分离膜的渗透通量为2.61 L/m2．min,蛋白质的截留率达到90％,色素等其他杂质也得到有效去除。     

静电纺丝制备担载神经生长因子的聚乳酸纤维的工艺研究

目的:研究担载神经生长因子(NGF)的聚乳酸纤维乳液法静电纺丝的制备工艺,从电压、溶液浓度等工艺条件进行探索,通过扫描电镜对纤维的形态结构进行观察,旨在找到最佳纺丝制备条件,并观察该条件下纤维的体外释放行为和细胞活性。方法:将NGF水溶液分散于聚乳酸(PLLA)溶液中,通过W/O乳液法制备静电纺丝纤维。分别从电压8 k V、10 k V、12 k V,浓度梯度90mg/m L、100 mg/m L、110 mg/m L进行静电纺丝纤维的制备,对纤维的形态等进行表征。使用ELISA对NGF体外释放动力学进行检测,用Alamer Blue试剂考察纤维释放液对于PC12悬浮细胞增殖的影响。结果:浓度和电压对电纺纤维制备影响很大。当浓度过大时,易堵塞纺丝喷头且纤维弯曲,过小时纤维粗细差异较大。电压过大或过小时纤维弯曲情况严重,甚至出现缠绕现象。当浓度为100 mg/m L,电压为10 k V时制备的乳液法静电纺丝聚乳酸纤维直径粗细均匀,具有较好形态。在该条件下的制备的纤维NGF体外有效释放13天,释放液可以促进PC12细胞的增殖。结论:担载NGF的聚乳酸纤维乳液法最佳静电纺丝制备条件为:PLLA溶液浓度100 mg/m L、电压10 k V,该条件下制备的担载NGF的聚乳酸纤维体外释放可累计释放13天,其释放液可有效促进PC12细胞的增殖,为进一步研究担载NGF的聚乳酸纤维导管奠定了一定的工艺基础。     

蚕丝纳米纤维在组织工程领域的研究进展

在组织工程中最为关键的是提供理想的生物材料支架,而结构和功能仿生是组织工程支架最重要的性能要求,但仿生组织工程支架的设计与构建必须由纳米纤维来实现.本文介绍蚕丝纳米纤维的性能特点,并通过国内外文献证实了家蚕丝素具有良好的生物相容性等优良特性,在组织工程领域广泛应用.然而,与家蚕丝相比,野蚕丝更利于细胞的黏附、生长,因此我们推测利用我国特有的野蚕丝素进行静电纺丝制取纳米纤维,有望在生物医学领域获得新的进展.     

聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架用于小鼠诱导多能干细胞培养

干细胞联合生物支架材料体外构建功能性组织与器官,成为当前组织再生研究的重要策略,而探求具有良好生物相容性的支架材料是其关键.本研究采用扫描电镜、噻唑蓝（MTT）法、荧光显微染色等方法检测小鼠诱导多能干细胞（murine induced pluripotent stem cells, miPSCs）在聚己内酯（poly ε-caprolactone, PCL）静电纺丝纳米纤维支架上的粘附、增殖等生物学特性,探究聚己内酯纳米纤维支架与miPSCs的生物相容性. 结果显示,miPSC在PCL纳米纤维支架上具有良好粘附性并呈集落样生长,其增殖能力及干性标记物（Oct4-GFP+）的表达均不亚于标准对照组;扫描电镜显示,miPSC在PCL纳米纤维支架材料上呈现出绒毛状突起的表面结构.上述结果表明,PCL纳米纤维支架可促进miPSCs的粘附、自我增殖以及干性维持,两者具有良好的生物相容性,为下一步联合生物支架材料与干细胞构建功能性组织奠定了基础.     

天然丝的形成及人工纺丝的研究进展

蜘蛛丝和蚕丝是性能优异的天然丝类材料,具有极高的力学性能、良好的生物相容性和生物可降解性,可广泛应用于纺织、光学、电子、生物医学和环境工程等领域。迄今为止,已经有湿法纺丝、干法纺丝和静电纺丝等多种在实验室规模下进行人工纺丝的方法。然而,现阶段大部分的人工丝纤维性能仍比不上天然丝纤维。处理好人工丝纤维层级结构和力学性能之间的关系,是人工纺丝领域亟待解决的问题。文中围绕天然丝纤维的形成、丝纤维力学性能与层级结构的关系、人工纺丝领域的研究进展和丝纤维的应用等方面进行了介绍。     

NGF电纺纤维的体外缓释研究

目的:研究担载神经生长因子(NGF)的静电纺丝纤维的表征,考察NGF电纺纤维对于周围神经修复的效果。方法:将NGF水溶液分散于PLLA溶液,通过W/O乳液法制备静电纺丝纤维,对纤维的形态、力学性能等进行表征,Elisa方法测定NGF的体外释放动力学,Alamer Blue法检测试剂来考察纤维释放液对于PC12细胞增殖的影响。结果:NGF电纺纤维具备良好的形态和力学性质,直径为500-900 nm,纤维具备三维多孔结构。纤维的最大拉伸应力为2.50±0.41 MPa。电纺纤维中NGF在体外可有效释放9天,累积释放量接近3000 pg。细胞活性实验结果显示,第1、3、5、7天释放液的荧光强度与对照组相比有显著差异。结论:担载NGF的乳液法静电纺丝纤维有促进缺损周围神经修复的潜质。     

PLLA短纤维涂覆多孔HA支架的制备

细胞外基质的重要成分——胶原蛋白,主要以纳米纤维的形式存在并构成纳米纤维多孔网架,因此,构建具有类细胞外基质结构的仿生支架可能为细胞在体外的生长提供理想的微环境。本实验中,采用静电纺丝技术制备聚乳酸纳米纤维,并采用铜板切片法对纤维膜进行短切得到PLLA短切纤维,其中,单根纤维的长度在500μm左右。选用海藻酸钠作为PLLA短纤维的分散剂,将PLLA短纤维均匀的分散在海藻酸钠溶液中,形成短纤维的悬浊液,然后在多孔羟基磷灰石支架表面均匀的涂覆,用氯化钙交联海藻酸钠使纤维固定在支架表面。制得纤维复合支架。用扫描电镜观察复合支架微观形貌可观察到支架表面纤维分散均匀,并且未出现堵孔现象。     

电纺技术在生物医学中的应用进展

电纺技术已经成为结合多组分化合物与织造技术的关键工具,可改变电纺丝材料的化学、物理和生物特性,使其与不同的应用环境相适应。通过电纺技术制作的功能化纳米电纺丝材料,在组织工程、创伤敷料、酶的固定化和药物（基因）载体等生物医学方面得到了广泛的应用。新型的电纺技术可以进一步优化纳米电纺丝的特性,如同轴电纺、二相电纺技术;电纺丝膜的修饰也为调控电纺丝的各向异性和多孔性提供了有效的方法。该文将概述功能化电纺丝的纺织技术及修饰方法在生物医学领域的研究与应用进展。     

锶纳米纤维能促进骨组织再生

为了探究锶纳米纤维在骨组织再生中的作用机制,本研究通过静电纺丝来制备聚合物纳米复合材料工程支架,促进骨组织再生。将碳酸锶纳米粒子(nSrCO3)以10%和15%重量比添加到聚己酸内酯(PCL)中,做成纤维直径在300～500 nm范围内的纳米复合材料纤维支架(PCL+10%SrCO3和PCL+15%SrCO3),掺入nSrCO3后降低了纤维支架的结晶度和弹性模量,复合PCL+15%SrCO3支架可在4 d内释放出高达58 ppm的Sr2+离子。细胞研究证实,体外使用的含有15%n Sr CO3的复合支架增强了人间充质干细胞的增殖。在PCL+15%SrCO3中,最小沉积量显著增加达约4倍,促进了骨形成。在PCL+15%SrCO3纤维中,成骨标志物如BMP-2和Runx2的mRNA和蛋白的高表达也可以证明锶纳米纤维能促进骨形成。本研究为研究锶纳米纤维在促进骨组织再生中的运用提供了一定的参考价值。     

基于"湿性愈合"理论的新型敷料在糖尿病足溃疡创面处理中的应用

目的:观察基于"湿性愈合"理论的新型敷料用于糖尿病足溃疡创面的处理的治疗效果。方法:首先评估糖尿病足溃疡创面,然后根据不同情况采用不同新型敷料,应用湿性伤口愈合理论对48例糖尿病足溃疡的患者进行临床研究,选取48例传统方法处理的同类患者作为对照。结果:结果显示湿性愈合组患者出院时的创面愈合率较对照组明显提高,治疗周期明显缩短(P<0.05),换药次数明显减少(P<0.05)。结论:基于"湿性愈合"理论的新型敷料在糖尿病足溃疡创面的处理中取得了良好效果,值得进一步研究与应用。     

静电纺丝的主要参数对ＰＬＧＡ纤维支架形貌和纤维直径的影响

目的以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为材料,采用静电纺丝方法制备纤维支架,考察制备参数对纤维支架结构及纤维直径的影响规律。方法以四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合液为溶剂,调节PLGA溶液浓度、流量及电场强度分别制备了具有不同表面形貌的纤维支架。通过扫描电镜(SEM)观察了纺丝溶液的浓度、流量及电场强度对纤维形貌和直径的影响。同时在制备的PLGA纤维支架上接种了人的真皮成纤维细胞,并对细胞在PLGA支架上的黏附和增殖情况进行了研究,从而来评价支架材料的细胞相容性。结论结果表明,随着纺丝溶液浓度的增加,纤维直径逐渐增大,纤维直径的分布也随之增大。随着流量的增加,纤维直径略有增大。随着电场强度的增大,纤维直径没有明显的变化。但是电压和浓度的增大有助于减少珠丝的产生。体外细胞培养实验证明,制备的PLGA纤维支架能支持细胞正常的黏附和增殖活动。     

氨基修饰的纳米纤维对人和大鼠 MSCs增殖分化的影响

目的:探讨氨基修饰后的静电纺丝纳米纤维对大鼠和人骨髓来源的间充质干细胞(Rat and human bone marrow mesenchymal stem cells, r MSCs and hMSCs)增殖及成骨分化的影响。方法:采用静电纺丝法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)纳米纤维,用氨气等离子体处理其表面来接枝氨基;通过测量PLGA纳米纤维(NF)及氨基修饰后的纳米纤维(NF-NH_2)接触角来证明修饰效果;将r MSCs和hMSCs分别接种于NF和NF-NH_2,用CCK-8试剂盒检测接种后1, 3 (4), 7天的细胞增殖;接种后的21天,用茜素红S染色(ARS)法检测细胞成骨分化情况。结果:氨气等离子体处理后纳米纤维接触角从81.28±0.33降低至53.99±0.79,说明氨基修饰后的PLGA NF亲水性增加;CCK-8结果显示氨基修饰增加了r MSCs的黏附,接种24 h后r MSCs在NF和NF-NH_2上的检测吸光值分别为0.096±0.011和0.175±0.014(P0.001),而对hMSCs黏附和增殖没有影响,接种24 h后hMSCs在NF和NF-NH_2上的检测吸光值分别为0.237±0.004和0.238±0.006(P0.05);ARS染色结果显示氨基修饰后r MSCs成骨分化增多(在NF和NF-NH_2表面ARS染色区域比例分别13.147±3.223%和36.677±5.230%),而hMSCs在修饰前后的纳米纤维上均有表达(修饰前后ARS染色比例分别为50.283±2.942%和38.254±3.272%)。结论:氨基修饰的NF可以促进大鼠来源的MSCs黏附增殖以及成骨分化,而对人骨髓来源的MSCs没有显著影响,这提示我们MSCs的增殖分化行为可能具有种属依赖性。     

一种具有空腔结构的高分子超细纤维的制备及应用研究

目的:制备一种具有空腔结构的高分子超细纤维并研究其相关性质,探索其应用。方法:结合静电纺丝技术和微流控技术,制备出具有空腔结构的聚乳酸(PLA)超细纤维,并使用荧光显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段进行结构表征;采用甘油铜分光光度法、Alamar-Blue法间接检测了纤维膜的甘油含量和细胞毒性,并考察了其吸水率相较于普通实心纤维膜的变化;将PEI-质粒复合物载入纤维的空腔结构中,通过细胞转染实验验证了此纤维膜在运载质粒方面的应用。结果:纤维平均直径在1μm左右,内部均匀分布着椭圆形空腔。该纤维膜中甘油占比38.99%,吸水率为普通实心PLA纤维膜的近2倍。纤维膜与内皮细胞5天的共培养中,没有明显的细胞毒性。细胞转染检测结果证明了纤维空腔部分能有效运载质粒复合物并保证其生物活性。结论:静电纺丝技术和微流控技术有效结合,成功制备出具有空腔结构的新型高分子超细纤维,展现出了区别于普通纤维的独特性质和应用。     

乳丝的加工、性能及其应用

乳丝学名为聚乳酸纤维,是一种可生物降解的新型绿色纤维,目前制备方法主要有熔融纺丝、溶液纺丝和静电纺丝等3种方法。作为一种新型的可降解纤维材料,其环保性、吸湿性、透气性、生物相容性以及优良的力学性能决定了其在生物医用、织物面料、非织造材料(如一次性卫生用品、过滤材料等)等很多方面都将得到广泛应用。     

大鼠糖尿病溃疡动物模型的初步研究

目的构建大鼠糖尿病溃疡动物模型,观察评价该模型的临床及病理特点。方法利用磁片循环压迫的方法,构建大鼠糖尿病溃疡动物模型,并从整体,组织和生化三个层次对糖尿病溃疡进行了研究。结果构建出了一个可以复制的糖尿病溃疡动物模型,该模型具有组织坏死、白细胞聚集以及高浓度晚期糖化终末产物等特征。结论利用缺血再灌注法构建了大鼠糖尿病溃疡动物模型。其病理改变与人极为相似,是一种很好的用于糖尿病溃疡发病机制和治疗研究的动物模型。