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    氧化石墨烯辅助制备sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐/壳聚糖/胶原支架

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    行业新闻
    2019/09/17 13:44

      目前在骨组织工程领域制备可降解、适宜力学性能且具有良好生物相容性的支架材料仍然是我们面临的一大挑战。其中水凝胶支架材料由于其生物相容性良好,具有亲水表面,有利于细胞粘附、生长及分化,从而引起了广泛关注。来自印度科学研究院的Elayaraja Kolanthai教授团队报道了一种氧化石墨烯交联sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐/壳聚糖/胶原水凝胶支架材料,研究发现添加氧化石墨烯不仅能使sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐/壳聚糖/胶原水凝胶支架材料免于化学交联,还能维持胶原纤维结构,增强支架材料的生物相容性。

      首先,作者选用了天然高分子材料sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐、壳聚糖及胶原材料,它们均具有良好的生物相容性。但是用作骨组织工程支架材料,它们面临力学性能不足的问题。前期,有研究发现,氧化石墨烯加入电纺溶液中能显著增强纤维的力学强度,亲水性及成骨分化性能。此外,氧化石墨烯包含大量的羧基,羟基等含氧基团,极有希望应用于聚合物与生物分子的连接。因此,作者将氧化石墨烯添加到sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐/壳聚糖/胶原支架中,考察其对支架物理化学性能及生物学性能的影响。其中,化学交联的支架材料作为对照。研究示意图如图1所示。

    图1

      支架截面SEM图片如图2所示,化学交联和无化学交联的支架材料均呈现多孔结构,其中无化学交联的支架材料表面呈皱纹状结构,而化学交联支架表面无此结构。化学交联降低了孔径尺寸,孔径联通性以及破坏了胶原的纤维结构。对比几种支架的孔隙率发现,随着氧化石墨烯的添加,支架孔隙率降低。化学交联则进一步降低支架孔隙率。降解实验发现,氧化石墨烯的添加,延缓了支架材料的降解。

    图2

      力学压缩实验结果(图3)表明,氧化石墨烯的添加,增强了支架材料的压缩强度和硬度。这可能是由于氧化石墨烯中羟基、羧基等官能团与sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐上羧基形成氢键作用,增强了支架的模量。

    图3

      水凝胶支架材料的溶胀性能对支架材料的应用非常重要。支架溶胀有利于孔径尺寸增加,从而有利于细胞粘附和生长。支架在水中以及PBS的溶胀如图4所示,交联后支架的溶胀性能明显低于无交联的支架材料。氧化石墨烯的加入降低了支架材料的溶胀性能,这可能是氢键网络存在的缘故。相比于水中,无交联的支架材料在PBS中溶胀大4倍。

    图4

      细胞生物学实验结果(图5)表明,添加氧化石墨烯后,支架材料并无明显的细胞毒性。且化学交联的支架材料与无化学交联的支架材料,对细胞增值行为影响并无明显不同。活死细胞染色结果表明,大部分细胞为活细胞,但伴随少量死细胞。添加氧化石墨烯的支架材料活细胞比例高于其他支架。而交联支架与未交联支架并无明显不同。钙沉积结果表明,氧化石墨烯的添加,有利于矿物沉积,表明氧化石墨烯的添加有利于细胞成骨分化。化学交联并未影响矿物沉积。

    图5

      综上所述,氧化石墨烯/sbobet利记娱乐sbobet利记娱乐/壳聚糖/胶原支架具有优良的生物相容性,降解速率及机械性能,极有希望应用于骨组织工程。

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