DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.11.233
生物材料具有良好的生物相容性和生物降解性,可带来令人满意的伤口愈合。本研究采用同轴静电纺丝技术制备了核壳结构的聚氨酯(PU)/St(淀粉)和PU/St(透明质酸(HA))纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了纳米纤维核壳结构的形貌表征。通过接触角的测量,证实了电纺纳米纤维的核/壳结构,壳和芯的进料速率分别为0.675L/min和小于0.135L/min。计算了聚氨酯纳米纤维(836±172.13nm)、PU/St纳米纤维(612±93.21nm)和PU/St(HA)纳米纤维(428±78.32nm)的平均纤维直径。测定了PU(1.251±0.235μm)、PU/St(1.734±0.284μm)和PU/St(HA)(3.186±0.401μm)支架的平均孔隙率。以小鼠成纤维细胞(L929)为材料,对核壳型PU/St和PU/St(HA)纳米纤维进行体外评价。细胞形态和活力的结果显示,细胞促进和细胞附着显著增强。体内研究表明,核壳型PU/St(HA)创面敷料可作为皮肤组织工程和创面修复的理想材料。
图1.核壳电纺纳米纤维的SEM图像和直径分布:(a)PU、(b)PU/St、(c)PU/St(HA)。
图2.(a)PU/St、(b)PU/St(HA)纳米纤维的TEM图像。
图3.(a)PU、PU/St和PU/St(HA)电纺复合纳米纤维的ATR-IR光谱,(b)电纺PU、St、PU/St和PU/St(HA)纳米纤维的应力-应变曲线,(c)PU、PU/St和PU/St(HA)无纺布垫的水接触角。支架表面的水滴形状如上图所示。
图4.(a)PU/St核壳纳米纤维、(b)PU/St核壳纳米纤维膜用水润湿后、(c)交联核壳纳米纤维(PU/St)在水中浸泡24小时的SEM图像。(样品在真空烘箱中干燥24小时后使用)。
图5.(a)PU、PU/ST和PU/S(HA)核-壳垫的降解行为和(b)溶胀率,(c)PU、PU/ST和PU/ST(HA)的细胞毒性试验。纳米纤维阴性对照组(p<0.05)。与间接细胞毒性对照相比,P<0.05。
图6.扫描电镜图像显示L929细胞在纳米纤维垫和盖玻片上生长的形态:第1天的(a)PU,(b)PU/St和(c)PU/St(HA)和第3天的(d)PU,(e)PU/St和(f)PU/St(HA)。
图7.(A)全厚皮切除术后第1、7和14天用敷料治疗的伤口照片。(B)伤口闭合的评估(1-14天)。数据显示为平均值±标准差(n=8)。*两组间差异有显著性(p<0.05)。
图8.PU/St和PU/St(HA)核壳支架覆盖创面组织学及对照组(未覆盖)。