DOI: 10.1002/pat.5038
聚癸二酸甘油酯(PGS)是一种极具吸引力的聚合物,在医学领域,尤其是在组织工程中有着广泛的应用。在这项工作中,研究和探讨了溶剂体系对PGS纳米纤维的可纺性、无珠纳米纤维形成及形态的影响。在诸多溶剂中,将作为良溶剂的酸性溶剂用于静电纺丝。步骤如下:(a)合成PGS预聚物并通过傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析其化学结构;(b)将PCL混合在八种不同的溶剂体系中进行PGS的静电纺丝;(c)使用扫描电子显微镜(SEM)评估所制备的纳米纤维的形态;(d)通过MTT测定法研究纳米纤维的生物相容性。在不同溶剂体系中,纳米纤维的平均直径在260±63至4588±970nm之间变化,通过改变溶剂体系可以制备出具有不同形态的纳米纤维。在制备的直纳米纤维中,FA30,15(甲酸),FA/AC30,15(甲酸/丙酮),FA/AA30,15(甲酸/乙酸),CF/DMF20,15(氯仿/N,N-二甲基甲酰胺),FA/AA35,15和CF/DMF23,15(基于大小和形态)为最佳样品。另外,在CF/ET(氯仿/乙醇)中制备的纳米纤维具有粗糙的表面。当使用AA作为溶剂并且聚合物浓度保持在35%w/v时,可制备出海绵状支架。此外,通过使用DMF(30%w/v)和AC(在所有聚合物浓度下)制备了弹簧状纳米纤维。MTT结果还表明,由有害溶剂(第3类)制备的样品CF/DMF20,15具有生物相容性。根据其形态,这类支架可用于不同的组织工程应用中。
图1.通过甘油和癸二酸的缩聚反应制备PGS聚合物[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图2.静电纺丝设备的示意图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图3.PGS预聚物的FTIR光谱[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图4.由不同浓度FA,A-C和AA,D-F制备的电纺PGS/PCL纳米纤维的SEM图像
图5.基于溶剂体系制备的PGS/PCL纳米纤维的直径
图6.AA40,15样品中PGS/PCL纳米纤维的形态与骨组织天然细胞外基质(ECM)相似[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图7.在不同浓度下,由AC,A-C和DMF,D-F制备的电纺PGS/PCL纳米纤维的SEM图像[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图8.DMF30,15样品中PGS/PCL纳米纤维的形态与天然心脏中肌纤维前体的天然细胞外基质相似[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图9.在不同浓度下,由FA/AA,A-C和FA/AC,D-F制备的电纺PGS/PCL纳米纤维的SEM图像[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图10.在不同浓度下,由CF/DMF,A-C和CF/ET,D-F制备的电纺PGS/PCL纳米纤维的SEM图像[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图11.通过使用不同的溶剂体系制备的PGS/PCL纳米纤维的形态:A,FA30,25,B,AA30,25,C,AC15,25,D,DMF15,25,E,FA/AA30,25,F,FA/AC30,25,G,CF/DMF20,25,H,CF/ET15,25[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]