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    上海師范大學:具有仿生表面的取向多孔復合電紡纖維支架

     
    發布日期:2018-10-09
     

    易絲幫訊 近日,上海師范大學徐合等人發明涉及一種具有仿生表面的取向多孔復合電紡纖維支架,由單一取向排列的表面分布有納米孔的復合纖維構成,其內分布有介孔,所述復合纖維為以單一取向排列的表面分布有納米孔的左旋聚乳酸電紡纖維為基體,基體表面修飾聚多巴胺,或基體表面修飾的聚多巴胺接枝促軟骨修復藥物。該發明復合電紡纖維支架采用靜電紡絲技術制備,工藝簡單易控。該發明復合電紡纖維支架的取向及多孔物理結構與生物活性聚多巴胺及促軟骨修復藥物產生協同作用,能夠促進軟骨細胞和骨髓間質干細胞的粘附、增殖、成軟骨分化基因表達及軟骨細胞外基質的生成,加快體內軟骨缺損的愈合,尤其是關節軟骨缺損的愈合,可用作新型的軟骨再生材料。

    創傷、新陳代謝疾病和關節感染等引起的關節軟骨缺損已成為臨床常見疾病之一。成熟的軟骨組織內部無血管結構且細胞活性低,這些均限制了其自我修復能力。由于軟骨組織由大量的細胞外基質(ECM)和少量軟骨細胞組成,因此,加快缺損區域ECM的形成是促進軟骨組織再生的關鍵。目前,快速發展的軟骨組織工程為解決這一問題提供了有效方法。通過靜電紡絲技術制備出的納米纖維能較好地模擬天然軟骨ECM的結構和生物學功能。電紡納米纖維具有較高的比表面積、高孔隙率和高體積比,這些優點均有利于細胞交流、細胞粘附和營養轉運。

    由于天然關節軟骨結構中的軟骨細胞和ECM呈取向分布,因此,制備具有取向結構的電紡纖維材料能夠更好地仿生天然軟骨細胞外基質的結構,模擬軟骨細胞生長的物理微環境,促進軟骨細胞等種子細胞的取向排布、生長和分化行為,從而加快軟骨缺損的修復。除此之外,研究人員發現電紡纖維在微觀和納米尺度上的改變能夠影響細胞粘附和增殖行為。一系列研究表明電紡納米纖維表面的納米孔結構,可以進一步提高纖維表面的粗糙度和比表面積,從而顯著增加蛋白質吸附以及細胞粘附位點,對細胞粘附、鋪展和增殖具有較好的促進作用。因此,在取向電紡納米纖維的表面上引入納米孔,這種具有多級納米結構的電紡纖維可以從結構上多重誘導軟骨細胞生長,從而進一步促進軟骨組織的再生。


    圖1為PL纖維支架(A1、A2)、PL/PDA復合纖維支架(B1、B2)和PL/PDA/CS復合纖維支架(C1、C2)的掃描電鏡圖。


    圖2為構成PL纖維支架(A)、PL/PDA復合纖維支架(B)和PL/PDA/CS復合纖維支架(C)的單根纖維的直徑分布圖。


    圖3為PL纖維支架(A)、PL/PDA復合纖維支架(B)和PL/PDA/CS復合纖維支架(C)的小角X射線衍射圖(SAXRD)。

    相對于現有技術,該發明的有益效果在于:(1)該發明通過靜電紡絲技術制備了具有仿生表面的取向多孔復合電紡纖維支架,其單一取向、多級納米孔結構,仿生表面良好的理化和生物活性、藥物和離子釋放性能,用作軟骨修復材料,促進軟骨再生,提高軟骨缺損愈合質量。(2) 該發明采用的靜電紡絲技術,具有工藝簡單、操作條件易于控制等優點。

    附:專利信息

    專利名稱 一種具有仿生表面的取向多孔復合電紡纖維支架及其制備方法和應用 
           申請公布號 CN 108578767 A
           申請公布日 2018.09.28
           申請人 上海師范大學
           發明人 徐合 柯勤飛 任筱芝
           Int .Cl .
           A61L 27/18( 2006 .01 )
           A61L 27/54( 2006 .01 )
           A61L 27/34( 2006 .01 )
           D01D 5/00( 2006 .01 )
           D04H 1/728( 2012 .01 )
           D01F 6/62( 2006 .01 )

     
     
     

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