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组织工程支架是为细胞生长提供所需的三维多孔载体,支架必须具有较好的生物可降解性、生物相容性、机械性能、无毒性等多项性能。就仿生学而言,大部分人体器官和组织的结构与纳米纤维相似,因此纳米纤维可以作为器官和组织修复的支架材料。利用静电纺丝技术能够生产出三维多孔纤维膜,在一定环境下,替换三维组织结构进行复制。这种纤维支架与天然细胞外基质的结构完全相同,比表面积、孔隙率都比较高,有利于细胞进行迁移、黏附和增殖,使细胞沿不同方向进行分化生长。壳聚糖具有很好的生物相容性,无毒且具有生物可降解性,被广泛应用于组织工程材料当中,但是目前的研究中关于改变材料配比和静电纺丝工艺对壳聚糖纳米纤维的机械性能研究较少,所以通过改变工艺参数来提高材料本身的机械性能有一定应用参考价值。氧化石墨烯表面丰富的官能团可以与壳聚糖通过化学键相互作用,可以提高支架的结构稳定性和界面强度,目前对壳聚糖和氧化石墨烯组合的材料体系研究还相对较少,所以充分发挥壳聚糖氧化石墨烯复合体系的综合性能对静电纺丝技术在组织工程支架中的研究和应用有着重大的意义。本课题基于静电纺丝方法,以壳聚糖为基材,添加PEO、PVA、GO等组分,从优化材料体系和制备工艺的角度入手,提高材料本身的机械性能、表面形貌以及生物活性,充分发挥复合体系的综合性能。通过对其结构形态、机械性能及其生物效应进行系统地分析与表征,证实了静电纺丝壳聚糖纳米纤维作为组织修复材料的可行性。主要研究内容和成果如下:1.设计正交实验优化CS/PEO纳米纤维膜的制备工艺条件,得到电纺CS/PEO纳米纤维膜的最佳条件为CS与PEO质量比8:2,电压16 V,接收距离10 cm。在此条件下制得的CS/PEO纳米纤维膜的纤维直径相对比较细,表面相对较为均一、光滑,拉伸强度为14.2 MPa,断裂伸长率为43.6%。2.制备不同比例的CS/PEO/PVA纳米纤维,在CS:PVA为1:9时的CS/PEO/PVA纳米纤维膜断裂伸长率最大达到30.2%,拉伸强度有轻微下降,为20.4 MPa。纳米纤维的直径和孔隙率随PVA含量增大分别增大和减小,CS/PEO/PVA纳米纤维表面平整,光滑,孔隙均匀,有利于细胞的黏附、增殖。3.添加少量的GO即可使CS/PEO/PVA/GO复合纳米纤维拉伸强度提高,CS/PEO/PVA/GO的纳米纤维形貌光滑均匀,随着GO含量的增加,纳米纤维的直径变小,粗细不均匀,当GO含量为0.2%时,纤维直径最细可以达到280 nm左右。4.通过磁场辅助静电纺丝的方法制备有序CS/PEO/PVA/GO纳米纤维,收集到有序度非常好的纳米纤维,对于有序组织工程支架,更具有应用价值。当GO含量为0.05%时,纳米纤维的有序度最好。5.通过体外的细胞培养实验检测CS/PEO/PVA/GO纳米纤维支架的生物性能,在纳米纤维膜上接种小鼠肝细胞(NCTC1469),观察到CS/PEO/PVA/GO纳米纤维支架材料的实验组细胞明显增加,说明CS/PEO/PVA/GO纤维支架的细胞相容性非常良好,有助于细胞的黏附增殖,论证了制备的纳米纤维在组织工程支架材料上的可行性以及优越性。