论文部分内容阅读
本文首先通过静电纺丝法制备天然交联剂京尼平交联再生丝素蛋白纳米纤维多孔膜，并对其形貌、结构以及力学性能进行研究。发现随着京尼平含量的增加，纳米纤维直径逐渐变大，形貌变得粗细不均，且交联程度逐渐增大，材料的热性能逐渐提高，常温下的力学性能也逐渐增强。当京尼平含量为10%时其力学性能较好，其断裂强度为19.6MPa，但对于断裂伸长率的提高效果并不明显。体外细胞培养实验表明京尼平的加入对于L929细胞无毒副作用。为了进一步提高静电纺丝素蛋白纳米纤维膜的力学性能，以满足不同组织工程支架的要求，选用了高聚物左旋聚乳酸-聚己内酯共聚物[P(LLA-CL)]与丝素蛋白按不同混比共混，利用静电纺丝法制备左旋聚乳酸-聚己内酯共聚物[P(LLA-CL)]/丝素蛋白共混纳米纤维膜。结果表明，随着随着丝素蛋白含量的减少，纤维直径变大，均匀度变差。随着P(LLA-CL)含量的增多，共混膜的热性能提高，力学性能也提高较多，但由于P(LLA-CL)的憎水性，材料的细胞相容性受到一定的影响。为了提高材料的力学性能同时能保持较好的生物相容性，通过同轴静电纺丝法制备丝素蛋白/P(LLA-CL)皮芯结构复合纳米纤维膜，并将为了进一步提高复合纤维膜的力学性能，将材料的芯层中混入多壁碳纳米管(MWCNTs)，并探讨了MWCNTs的含量对于其力学性能的影响，结果表明，随着MWCNTs含量的增多，其热性能提高，当MWCNTs的质量分数为1.0%时，MWCNTs在纳米纤维中分散较均匀，其纳米膜的力学性能也最好，且MWCNTs的混入有利于提高纳米膜的生物相容性。最后，通过对皮层、芯层浓度以及芯层纺丝流率等参数的探讨，得出制备形貌较好的丝素蛋白/P(LLA-CL)皮芯结构复合纳米纤维膜的最佳工艺参数：皮层浓度为8%，芯层浓度为2%，芯层纺丝流率为0.008mL/min。而提高芯层浓度或者芯层纺丝流率都能提高材料的力学性能，当芯层混入1.0%的MWCNTs时，材料的力学性能较好，断裂强度为18.7MPa，断裂伸长率为50%。并通过细胞实验表明，丝素蛋白/P(LLA-CL)皮芯结构复合纳米纤维支架有利于细胞的粘附和生长，因此在组织工程支架领域具有一定的应用前景。