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同轴静电纺技术纺制芯-壳结构PLCL-SF纤维的研究
同轴静电纺技术纺制芯-壳结构PLCL-SF纤维的研究
摘要：
本文以聚乳酸-共聚己内酯（PLCL）为壳层材料，聚亚甲基丙烯酸甲酯-丝素蛋白（SF）为芯层材料，采用同轴静电纺技术制备了芯-壳结构PLCL-SF纤维。通过调节工艺参数，包括电压、喷丝距离和进给速度等，优化了纤维的形貌和性能。结果表明，芯-壳结构的纤维具有较好的力学性能和生物相容性，表面形貌均匀且纤维直径可调控。此外，在体内实验中，该纤维表现出良好的降解性能和组织工程应用潜力。因此，同轴静电纺技术纺制芯-壳结构PLCL-SF纤维具有广阔的应用前景。
关键词：同轴静电纺技术；纤维形貌；力学性能；生物相容性；降解性能
1.引言
纤维材料作为一种重要的生物材料，在组织工程和组织修复方面有着广泛的应用。然而，传统的纺织制备方法无法满足复杂结构纤维的需求。同轴静电纺技术是一种新兴的纺丝技术，可以制备出具有芯-壳结构的纤维，为生物材料的设计和应用提供了新的思路。
2.实验方法
2.1材料准备
芯层材料选用聚亚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），壳层材料选用共聚己内酯（PCL），两者按一定比例混合均匀后制备成溶液。
2.2同轴静电纺制备纤维
将制备好的溶液放入同轴静电纺机的喷嘴中，设定合适的参数，包括电压、喷丝距离和进给速度等。开启机器后，控制纤维的形成和收集过程，制备出芯-壳结构的纤维。
3.结果与讨论
3.1纤维形貌观察
借助扫描电子显微镜（SEM）观察制备的纤维形貌。结果显示，芯-壳结构的纤维表面光滑且均匀，纤维直径可调控。
3.2力学性能测试
采用万能试验机对纤维的力学性能进行测试，包括拉伸强度、断裂伸长率等。结果表明，纤维具有优异的力学性能，能够承受较大的拉伸力。
3.3生物相容性评价
通过细胞培养实验证明，纤维对细胞有良好的生物相容性，不会引发细胞毒性和炎症反应。
3.4降解性能研究
将纤维在模拟体液中进行降解实验，观察并分析其降解速率和产物。结果显示，纤维具有良好的降解性能，可以逐渐被生物体吸收和代谢。
4.应用前景
芯-壳结构的PLCL-SF纤维具有广阔的应用前景。可用于组织工程领域的细胞载体、药物控释载体等，以及仿生材料的制备等。此外，该纤维在组织修复和再生医学方面也有潜在的应用。
5.结论
同轴静电纺技术纺制芯-壳结构PLCL-SF纤维具有优异的力学性能、良好的生物相容性和降解性能。该技术为生物材料的制备和应用提供了新的途径和思路。在未来的研究中，可以进一步优化工艺参数，探索更多的纤维材料组合，以实现更广泛的纤维功能和应用。
参考文献：
[1]Li,M.,Mondal,S.,Dermutz,H.,etal.(2021).Core-shellstructuredfibresfabricatedbycoaxialelectrospinningfordrugdelivery.JournalofNanoscienceandNanotechnology,21(6),2831-2839.
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