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组织工程支架具有多孔结构,可以为细胞提供生长空间,利于细胞间的信息传递及营养运输,能够实现细胞的体外扩增,因此组织工程可以作为实现神经组织再生和修复的一种重要手段。多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)具有机械强度大、电导率高、热稳定性好等优异的性质,将其与天然生物材料结合制备复合支架,可以保证支架在具有良好的生物相容性的同时提高其机械强度及导电能力。本研究在壳聚糖/明胶/透明质酸(chitosan/gelatin/hyaluronic acid, Cs/Gel/HA)复合支架的基础上引入MWCNTs,采用冷冻干燥的方法制备Cs/Gel/HA/MWCNTs导电支架,研究了MWCNTs加入量及化学修饰改性对支架理化性能和生物相容性的影响,选择改性后 MWCNTs(modified MWCNTs, mMWCNTs)含量为6%的导电支架用于神经干细胞(neural stem cells, NSCs)的培养,考察其对NSCs粘附及增殖的影响。 本研究首先对 MWCNTs进行了表面化学改性,并考察了反应时间及反应温度对MWCNTs电导率的影响,根据电导率测试结果,选择反应时间为2 h,反应温度为80℃条件下改性的 MWCNTs用于后续实验研究。傅里叶变换红外光谱(FTIR)及拉曼光谱(Raman)检测显示,mMWCNTs表面接枝上了羧基,Raman光谱峰位置未发生变化,但R值增加0.93倍,表明化学修饰使MWCNTs混乱度增加。分散性检测结果显示,化学修饰能够提高 MWCNTs分散性。形态学观察及死活染色结果表明,PC12细胞能够在MWCNTs上生长,且mMWCNTs利于突触伸长,但还需进一步提高其生物相容性。 之后使用 MWCNTs及 mMWCNTs制备了 Cs/Gel/HA/MWCNTs和Cs/Gel/HA/mMWCNTs导电支架,并对支架的性能进行了研究。扫描电子显微镜(SEM)及孔隙率、孔径和溶胀率测试结果表明,支架具有多孔结构,孔隙率为83.74-96.94%,孔径为93.93-131.77μm,能够满足细胞生长要求。mMWCNTs的加入能够提高支架的电导率和机械强度,最大可分别提高40.36%,和6.33倍。对支架的生物相容性考察发现,Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架在各组支架中具有更高的细胞活力,是对照组的118.12±2.71%,且细胞粘附率与Cs/Gel/HA/10%mMWCNTs支架相比无显著性差异。综合电导率及机械强度测试结果,选取Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架培养NSCs。 最后考察了Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架对 NSCs粘附及增殖的影响。免疫细胞化学鉴定结果显示,提取的 NSCs具有多向分化潜能,可以作为实验所需的种子细胞。Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架内NSCs细胞粘附率提高至对照组的110.27±4.41%,培养7天后,细胞活力提高至112.83±3.72%,该支架可进一步用于考察电刺激对NSCs分化行为的影响,探究其在神经组织工程中的应用。