DOI:10.1016/j.colsurfb.2019.110713
静电纺丝是制备用于组织工程纳米纤维支架的常用方法。已将常见的纤维素酯之一,醋酸丁酸纤维素(CAB),电纺成纳米纤维并进行了研究。但是,由于CAB固有的疏水性阻碍了细胞的粘附,从而限制了其在组织工程中的应用。本研究以亲水性聚乙二醇(PEG)和羧甲基纤维素(CAB)为原料,制备了复合纳米纤维,改善了CAB纳米纤维的性能。测试表明只有当CAB与PEG的比例为2:1时才能得到光滑无珠的纳米纤维。拉伸试验结果表明,CAB/PEG复合纳米纤维的拉伸强度是纯CAB纳米纤维的2倍。基于水接触角分析,复合纳米纤维的疏水性也降低了。随着亲水性的增加,复合纳米纤维的溶胀能力增加了2倍,生物降解速度加快。用正常人真皮成纤维细胞(NHDF)测试了纳米纤维的生物相容性。细胞活力测定结果显示纳米纤维无毒。此外,与纯CAB纳米纤维相比,CAB/PEG纳米纤维具有更好的细胞附着性。基于此研究,CAB/PEG复合纳米纤维有望作为组织工程应用中的纳米纤维支架材料。
图1.具有不同CAB/PEG比的电纺CAB纳米纤维的FESEM图像:(A)CAB-30;(B)CAB-10/PEG-20;(C)CAB-15/PEG-15;(D)CAB-20/PEG-10以及(E)CAB-30和(F)CAB-20/PEG-10纳米纤维的平均直径。
图2.CAB,PEG,CAB-30纳米纤维和CAB-20/PEG-10纳米纤维的FTIR光谱。
图3.(A)水接触角测量,误差条表示平均值±标准偏差(SD;n=10),(B)PBS在pH7.4的溶胀百分比,误差条表示平均值±标准偏差(SD;n=3),(C)CAB-30和CAB-20/PEG-10纳米纤维的XRD衍射图和(D)应力-应变曲线。
图4.(A)聚合物和纳米纤维的TGA和(B)DSC热分析图。
图5.(A)CAB纳米纤维和(B)CAB/PEG纳米纤维在pH7.4的PBS中孵育2周后的FESEM图像,(C)CAB和CAB/PEG纳米纤维提取物处理24小时后NHDF的细胞活力。误差条代表平均值±标准偏差(SD;n=3)。24小时后,在(D,E)CAB和(F,G)CAB/PEG纳米纤维上培养的NHDF的FESEM成像(放大300倍和2,000倍)。