静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法转让专利

申请号 : CN201010022450.2

文献号 : CN101798756B

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发明人 : 丁彬王先锋杨尚斌邓红兵俞建勇孙刚

申请人 : 东华大学

摘要 :

本发明涉及一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法,其特征在于,具体步骤为:在室温下,在搅拌釜中将纺丝用非水溶性高分子聚合物搅拌溶解于溶剂中,得到质量分数为5-30%的电纺原料;将电纺原料加入到静电纺丝装置中,静电纺丝,得到纳米纤维模板材料;将纳米纤维模板材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡,吹干;将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡,用蒸馏水洗涤5-30分钟,吹干;制得静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料。本发明的优点是成型简单和生物活性高。

权利要求 :

1.一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法,其特征在于,具体步骤为:

第一步:在室温下,在搅拌釜中将纺丝用非水溶性高分子聚合物以转速100-2500转/分搅拌溶解于溶剂中,得到质量分数为5-30%的电纺原料;

第二步:将第一步得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中,在静电压为10-40千伏,注射泵流速为0.3-4ml/h,喷丝头距接收屏距离为6-20cm的条件下进行静电纺丝,得到纳米纤维模板材料;

第三步:将第二步制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡5-60分钟,用蒸馏水洗涤5-30分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡5-60分钟,用蒸馏水洗涤5-30分钟,空气吹干;交替重复以上步骤2-50次,使生物活性弱聚阴阳离子交替附着在纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料;所述的弱聚电解质为弱聚阳离子或弱聚阴离子。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的非水溶性高分子聚合物为醋酸纤维素、纤维素、壳聚糖、乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙6、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚醋酸乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、聚硅氧烷、甲壳素、葡聚糖、纤维蛋白、丝蛋白、明胶、琼脂、透明质酸、硫酸软骨素、胶原、角叉胶、藻酸钠以及藻酸钙中的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的溶剂为丙酮、乙醇、甲酸、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醚、二甲基亚砜、苯、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烷、异丙醇、醋酸、三氯乙烷、2-甲氧基乙醇、1,1,

2-三氯乙烯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2,3,4-四氢化萘、2-乙氧基乙醇、环丁砜、嘧啶、甲酰胺、正己烷、氯苯、二氧杂环己烷、乙腈、乙烯基乙二醇、甲苯、甲基环己烷、1,2-二氯乙烯、二甲苯、环己烷、N-甲基吡咯烷酮、戊烷、乙酸、苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、戊醇、乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸异丙酯、甲乙酮、异丙基苯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、甲基异丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯、1,1-二乙氧基丙烷、1,1-二甲氧基甲烷、2,2-二甲氧基丙烷、异辛烷、异丙醚、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸、三氟乙酸以及吡啶中的一种或两种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的弱聚阳离子为壳聚糖、胶原、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚丙烯基氨、聚丙烯基胺盐酸盐以及聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种以上的混合物;所述的弱聚阴离子为海藻酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、硫酸葡聚糖、硫酸软骨素、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、肝素、硫酸肝素、白蛋白、聚谷氨酸、透明质酸以及聚丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。

说明书 :

静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法,属于高分子材料生物医学应用领域。

背景技术

[0002] 静电纺丝是聚合物溶液或熔体在高压电场下喷射形成纳米级纤维的过程。静电纺丝工艺操作过程简单,并且由于所得到的纤维比常规方法得到的纤维细度小,所以纳米纤维膜材料具有超高的比表面积和孔隙率,可以制得三维立体的多孔结构,是制备具有表面活性的组织工程材料的常用方法。中国专利CN1467314A和CN101172164A通过在电纺聚合物溶液中加入抗菌剂超细粒子和治疗性药物,然后对混合溶液进行静电纺丝,得到具有生物相容性的纳米纤维材料,但是抗菌剂和治疗性药物的加入不利于静电纺丝过程中纤维的形成,且生物活性材料由于聚合物材料的包覆不能完全发挥其活性,制约了其深入的应用。因此制备一种表面具有良好生物相容性的纳米纤维生物材料成为组织工程发展中非常关键的途径之一。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法,以解决上述生物相容性纳米纤维静电纺丝成型困难和生物活性差等问题。
[0004] 本发明解决技术问题的技术方案如下:
[0005] 一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法,其特征在于,具体步骤为:
[0006] 第一步:在室温下,在搅拌釜中将纺丝用非水溶性高分子聚合物以转速100-2500转/分搅拌溶解于溶剂中,得到质量分数为5-30%的电纺原料;
[0007] 第二步:将第一步得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中,在静电压为10-40千伏,注射泵流速为0.3-4ml/h,喷丝头距接收屏距离为6-20cm的条件下进行静电纺丝,得到纳米纤维模板材料;
[0008] 第三步:将第二步制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡560分钟,用蒸馏水洗涤5-30分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液中,吸附平衡560分钟,用蒸馏水洗涤5-30分钟,空气吹干;交替重复以上步骤2-50次,使生物活性弱聚阴阳离子交替附着在纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料。
[0009] 所述的非水溶性高分子聚合物为醋酸纤维素、纤维素、壳聚糖、乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙6、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚醋酸乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、聚硅氧烷、甲壳素、葡聚糖、纤维蛋白、丝蛋白、明胶、琼脂、透明质酸、硫酸软骨素、胶原、角叉胶、藻酸钠以及藻酸钙中的一种或两种以上的混合物。
[0010] 所述的溶剂为丙酮、乙醇、甲酸、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醚、二甲基亚砜、苯、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烷、异丙醇、醋酸、尿素、水、三氯乙烷、2-甲氧基乙醇、1,1,2-三氯乙烯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2,3,4-四氢化萘、2-乙氧基乙醇、环丁砜、嘧啶、甲酰胺、正己烷、氯苯、二氧杂环己烷、乙腈、乙烯基乙二醇、甲苯、甲基环己烷、1,2-二氯乙烯、二甲苯、环己烷、N-甲基吡咯烷酮、戊烷、乙酸、苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、戊醇、乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸异丙酯、甲乙酮、异丙基苯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、甲基异丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯、1,1-二乙氧基丙烷、1,1-二甲氧基甲烷、2,2-二甲氧基丙烷、异辛烷、异丙醚、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸、三氟乙酸以及吡啶中的一种或两种以上的混合物。
[0011] 所述的弱聚电解质为弱聚阳离子或弱聚阴离子;所述的弱聚阳离子为壳聚糖、胶原、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚丙烯基氨、聚丙烯基胺盐酸盐以及聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种以上的混合物;所述的弱聚阴离子为海藻酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、硫酸葡聚糖、硫酸软骨素、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、肝素、硫酸肝素、白蛋白、聚谷氨酸、透明质酸以及聚丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。
[0012] 与现有技术相比本发明的优点如下:
[0013] 本发明工艺简单,通过简单的交替组装技术,在纳米材料表面实现了纳米、亚微米尺寸的层状结构设计。静电自组装改性纳米纤维结构稳定,不破坏生物活性分子的活性,而且该方法能有效保持纳米纤维模板材料的三维立体的微细结构,该结构具有超高的比表面积和良好的透气性,大大提高了生物活性分子的活性,可以广泛地应用于组织工程、医用敷料、人工皮肤、保健内衣面料、药物缓释等方面。

具体实施方式

[0014] 下面结合实施例,进一步阐述本发明。
[0015] 实施例1
[0016] 在室温25℃下,在搅拌釜中将0.5g醋酸纤维素纤维以转速100rpm/min搅拌溶解在9.5g丙酮和N,N-二甲基乙酰胺混合溶剂(重量比为2∶1)中,得到质量分数为5%的醋酸纤维素纤维溶液,将得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中,在静电压为10千伏,注射泵流速0.3ml/h,喷丝头距接收屏距离6cm的条件下进行静电纺丝,得到醋酸纤维素纳米纤维模板材料。
[0017] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为0.01mg/ml的壳聚糖醋酸水溶液中,吸附平衡5分钟,用蒸馏水洗涤5分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml硫酸葡聚糖水溶液中,吸附平衡5分钟,用蒸馏水洗涤5分钟,空气吹干;交替重复以上步骤2次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性醋酸纤维素纳米纤维的生物医用材料。
[0018] 将5×104的软骨细胞分别种植于铺有静电自组装改性醋酸纤维素纳米纤维医用材料和静电纺醋酸纤维素/壳聚糖复合纳米纤维医用材料的50μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养2天后的增殖率分别为50%和20%,由此可见,经过自组装改性后的醋酸纤维素纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0019] 实施例2
[0020] 在室温25℃下,在搅拌釜中将1g纤维素以转速300rpm搅拌溶解在13.3g 7wt%NaOH/12wt%尿素水溶液预冷至-12℃后迅速溶解纤维素,得到质量分数为7%的纤维素溶液,将得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中,在静电压为15千伏,注射泵流速0.5ml/h,喷丝头距接收屏距离8cm的条件下进行静电纺丝,得到纤维素纳米纤维模板材料。
[0021] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为1mg/ml的聚乙烯亚胺水溶液中,吸附平衡10分钟,用蒸馏水洗涤7分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为1mg/ml聚苯乙烯磺酸钠水溶液中,吸附平衡10分钟,用蒸馏水洗涤7分钟,空气吹干;交替重复以上步骤7次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在纤维素纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性纤维素纳米纤维的生物医用材料。
[0022] 将5×104的人体支气管上皮细胞分别种植于铺有静电自组装改性纤维素纳米纤维医用材料和静电纺纤维素/聚乙烯亚胺复合纳米纤维医用材料的100μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养12小时后的粘附率分别为95%和50%,由此可见,经过自组装改性后的纤维素纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0023] 实施例3
[0024] 在室温25℃下,在搅拌釜中将1.5g壳聚糖以转速500rpm搅拌溶解在15.2g醋酸溶剂中,得到质量分数为9%的壳聚糖醋酸溶液,将壳聚糖醋酸溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为18千伏,注射泵流速0.8ml/h,喷丝头距接收屏距离8cm的条件下进行静电纺丝,得到壳聚糖纳米纤维模板材料。
[0025] 制备的壳聚糖纳米纤维模板材料浸入浓度为2mg/ml的聚丙烯酸水溶液中,吸附平衡15分钟,用蒸馏水洗涤9分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为2mg/ml胶原水溶液中,吸附平衡15分钟,用蒸馏水洗涤9分钟,空气吹干;交替重复以上步骤12次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在壳聚糖纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性壳聚糖纳米纤维的生物医用材料。
[0026] 将105的人体静脉内皮细胞分别种植于铺有静电自组装改性壳聚糖纳米纤维医用材料和静电纺壳聚糖/胶原复合纳米纤维医用材料的50μlDMEM培养板中,培养液为PRMI1640和5%小牛血清,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为60%和25%,由此可见,经过自组装改性后的壳聚糖纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0027] 实施例4
[0028] 在室温25℃下,在搅拌釜中将1.5g尼龙6以转速700rpm搅拌溶解在13.5g甲酸溶剂中,得到质量分数为10%的尼龙6溶液,将尼龙6溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为20千伏,注射泵流速1ml/h,喷丝头距接收屏距离10cm的条件下进行静电纺丝,得到尼龙6纳米纤维模板材料。
[0029] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为3mg/ml的壳聚糖醋酸水溶液中,吸附平衡20分钟,用蒸馏水洗涤11分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为3mg/ml硫酸葡聚糖水溶液中,吸附平衡20分钟,用蒸馏水洗涤11分钟,空气吹干;交替重复以上步骤17次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在尼龙6纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性尼龙6纳米纤维。
[0030] 将105的人体支气管上皮细胞分别种植于铺有静电自组装改性尼龙6纳米纤维医用材料和静电纺尼龙6/硫酸葡聚糖复合纳米纤维医用材料的100μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为65%和28%,由此可见,经过自组装改性后的尼龙6纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0031] 实施例5
[0032] 在室温25℃下,在搅拌釜中将2g乙烯-乙烯醇共聚物以转速900rpm搅拌溶解在14.7g异丙醇和水混合溶剂(重量比为2∶1)中,得到质量分数为12%的乙烯-乙烯醇共聚物溶液,将乙烯-乙烯醇共聚物溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为22千伏,注射泵流速1.5ml/h,喷丝头距接收屏距离12cm的条件下进行静电纺丝,得到乙烯-乙烯醇共聚物纳米纤维模板材料。
[0033] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为4mg/ml的壳聚糖醋酸水溶液中,吸附平衡25分钟,用蒸馏水洗涤13分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为4mg/ml聚谷氨酸水溶液中,吸附平衡25分钟,用蒸馏水洗涤13分钟,空气吹干;交替重复以上步骤21次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在乙烯-乙烯醇共聚物纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性乙烯-乙烯醇共聚物纳米纤维的生物医用材料。
[0034] 将105的大脑皮层神经细胞分别种植于铺有静电自组装改性乙烯-乙烯醇共聚物纳米纤维医用材料和静电纺乙烯-乙烯醇共聚物/聚谷氨酸复合纳米纤维医用材料的150μlDMEM培养板中,培养液为15%小牛血清、1%青霉素/链霉素,将培养板置于37℃,
5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为
65%和25%,对细胞培养24小时后的粘附率分别为95%和60%,由此可见,经过自组装改性后的乙烯-乙烯醇共聚物纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0035] 实施例6
[0036] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g聚对苯二甲酸乙二酯以转速1000rpm搅拌溶解在17g1,1-二氯乙烷溶剂中,得到质量分数为15%的聚对苯二甲酸乙二酯溶液,将聚对苯二甲酸乙二酯溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为25千伏,注射泵流速1.8ml/h,喷丝头距接收屏距离12cm的条件下进行静电纺丝,得到聚苯二甲酸乙二酯纳米纤维模板材料。
[0037] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为4.5mg/ml的聚丙烯基氨水溶液中,吸附平衡30分钟,用蒸馏水洗涤15分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为4.5mg/ml聚丙烯酸水溶液中,吸附平衡30分钟,用蒸馏水洗涤15分钟,空气吹干;交替重复以上步骤25次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在聚苯二甲酸乙二酯纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性聚苯二甲酸乙二酯纳米纤维的生物医用材料。
[0038] 将105的成骨细胞分别种植于铺有静电自组装改性聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维医用材料和静电纺聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯酸复合纳米纤维医用材料的100μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、60IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为65%和30%,对细胞培养24小时后的粘附率分别为95%和50%,由此可见,经过自组装改性后的聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0039] 实施例7
[0040] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g聚苯乙烯以转速1200rpm搅拌溶解在13.7g四氢呋喃溶剂中,得到质量分数为18%的聚苯乙烯溶液,将聚苯乙烯溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为25千伏,注射泵流速2ml/h,喷丝头距接收屏距离13cm的条件下进行静电纺丝,得到聚苯乙烯纳米纤维模板材料。
[0041] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为5.5mg/ml的聚丙烯基胺盐酸盐水溶液中,吸附平衡35分钟,用蒸馏水洗涤17分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为5.5mg/ml聚丙烯酸水溶液中,吸附平衡35分钟,用蒸馏水洗涤17分钟,空气吹干;交替重复以上步骤29次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在聚苯乙烯纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性聚苯乙烯纳米纤维的生物医用材料。
[0042] 将5×105的成纤细胞分别种植于铺有静电自组装改性聚苯乙烯纳米纤维医用材料和静电纺聚苯乙烯/聚丙烯基胺盐酸盐复合纳米纤维医用材料的150μlDMEM培养板中,培养液为20%小牛血清,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为50%和25%,对细胞培养24小时后的粘附率分别为90%和50%,由此可见,经过自组装改性后的聚苯乙烯纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0043] 实施例8
[0044] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g聚丙烯腈以转速1500rpm搅拌溶解在12g二甲基亚砜溶剂中,得到质量分数为20%的聚丙烯腈溶液,将聚丙烯腈溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为30千伏,注射泵流速2.5ml/h,喷丝头距接收屏距离14cm的条件下进行静电纺丝,得到聚丙烯腈纳米纤维模板材料。
[0045] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为6mg/ml的壳聚糖醋酸水溶液中,吸附平衡40分钟,用蒸馏水洗涤19分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为6mg/ml透明质酸水溶液中,吸附平衡40分钟,用蒸馏水洗涤19分钟,空气吹干;交替重复以上步骤33次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在聚丙烯腈纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性聚丙烯腈纳米纤维的生物医用材料。
[0046] 将5×105的大脑皮层神经细胞分别种植于铺有静电自组装改性聚丙烯腈纳米纤维医用材料和静电纺聚丙烯腈/壳聚糖复合纳米纤维医用材料的200μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养2天后的增殖率分别为70%和30%,由此可见,经过自组装改性后的聚丙烯腈纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0047] 实施例9
[0048] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g聚己内酯以转速1800rpm搅拌溶解在10.6g苯溶剂中,得到质量分数为22%的聚己内酯溶液,将聚己内酯溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为30千伏,注射泵流速3ml/h,喷丝头距接收屏距离16cm的条件下进行静电纺丝,得到聚己内酯纳米纤维模板材料。
[0049] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为7mg/ml的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中,吸附平衡45分钟,用蒸馏水洗涤21分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为7mg/ml聚丙烯酸水溶液中,吸附平衡45分钟,用蒸馏水洗涤21分钟,空气吹干;交替重复以上步骤37次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在聚己内酯纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性聚己内酯纳米纤维的生物医用材料。
[0050] 将5×105的淋巴细胞分别种植于铺有静电自组装改性聚己内酯纳米纤维医用材料和静电纺聚己内酯/聚丙烯酸复合纳米纤维医用材料的200μlDMEM培养板中,培养液为PRMI1640和10%小牛血清,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为80%和35%,对细胞培养48小时后的粘附率分别为95%和50%,由此可见,经过自组装改性后的聚己内酯纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0051] 实施例10
[0052] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g聚氨酯以转速2000rpm搅拌溶解在9g 1,1,2-三氯乙烯溶剂中,得到质量分数为25%的聚氨酯溶液,将聚氨酯溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为32千伏,注射泵流速3.2ml/h,喷丝头距接收屏距离16cm的条件下进行静电纺丝,得到聚氨酯纳米纤维模板材料。
[0053] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为8mg/ml的聚丙烯基氨水溶液中,吸附平衡50分钟,用蒸馏水洗涤24分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为8mg/ml聚丙烯酸水溶液中,吸附平衡50分钟,用蒸馏水洗涤24分钟,空气吹干;交替重复以上步骤41次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在聚氨酯纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性聚氨酯纳米纤维的生物医用材料。
[0054] 将5×105的人体支气管上皮细胞分别种植于铺有静电自组装改性聚氨酯纳米纤维医用材料和静电纺聚氨酯/聚丙烯基氨复合纳米纤维医用材料的200μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养4天后的增殖率分别为85%和38%,由此可见,经过自组装改性后的聚氨酯纳米纤维医用材料的生物活性明显提高。
[0055] 实施例11
[0056] 在室温25℃下,在搅拌釜中将3g明胶以转速2200rpm搅拌溶解在7.7g甲酸溶剂中,得到质量分数为28%的明胶溶液,将明胶溶液加入到静电纺丝装置中,在静电压为35千伏,注射泵流速3.6ml/h,喷丝头距接收屏距离18cm的条件下进行静电纺丝,得到明胶纳米纤维模板材料。
[0057] 制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为9mg/ml的胶原溶液中,吸附平衡55分钟,用蒸馏水洗涤27分钟,空气吹干;将干燥后的材料浸入浓度为9mg/ml海藻酸钠水溶液中,吸附平衡55分钟,用蒸馏水洗涤27分钟,空气吹干;交替重复以上步骤45次,使生物活性弱聚阴阳离子交替组装在明胶纳米纤维模板材料表面,从而制得静电自组装改性明胶纳米纤维的生物医用材料。
[0058] 将5×105的软骨细胞分别种植于铺有静电自组装改性明胶纳米纤维医用材料和静电纺明胶/海藻酸钠复合纳米纤维医用材料的200μlDMEM培养板中,培养液为10%小牛血清、50IU/ml青霉素和50μg/ml链霉素,将培养板置于37℃,5%CO2培养箱中,隔天换液,测得上述两种医用材料对细胞培养3天后的增殖率分别为85%和40%,对细胞培养48