孙树东,徐 峰,齐 欣,刘建国

(1.吉林大学第二临床医院骨科,吉林长春130041;2.吉林大学第一临床医院骨关节科)

聚乳酸因为无毒性、细胞相容性和可降解性[1]成为最早作为骨、软骨组织工程的支架材料,也是目前运用最为广泛的骨组织工程材料[2],但由于其生物活性较差,限制了其在医学生物材料方面的应用。本文尝试通过静电纺丝这种方法对聚乳酸材料进行改性,探讨改性后材料的表面特征,并进一步探讨通过静电纺丝导致材料表面、空间结构的变化对材料的亲水性和降解速度的影响。

1 材料与方法

1.1 主要的试剂和仪器

直流电高压发生器(北京);电纺丝接受器;超声粉碎仪(BS14-UH武汉);高分子材料接触角测定仪(德国Dataphysics);扫描电镜(JSM-6700F)(以上仪器由吉林大学高分子实验室);收集纺丝载体为1 cm×1 cm大小的载玻片(自己制作);表面活性剂(C20 H37O7SNa);二氯甲烷;聚乳酸(PLA)(吉林大学高分子实验室提供)

1.2 三种浓度聚乳酸(PLA)电纺构建具有超微结构生物材料

分别将浓度为6%、8%和10%PLA,在最佳的电纺条件[3]下进行电纺,将不同大小的硅片至于铝箔之上,将聚乳酸电纺丝收集并通过扫描电镜观察形态。戊二醛交联后备用。

1.3 三种浓度PLA电纺材料的表面形态观察和分析

通过光镜观察,粗略观察电纺丝直径,形成的电纺丝膜情况。选择液滴较少的样本进行扫描电镜观察后,通过图像软件测量各种样本的直径。通过下述公式计算支架的密度和孔隙率。支架密度计算公式(g/cm3)=电纺材料质量(mg)÷(支架的厚度μ m×面积cm2);支架的孔隙率(%)=(1-支架密度(g/cm3))÷聚乳酸密度(g/cm3));聚乳酸的密度(Mr=300 000)=289.5 mg/cm3(计算)。……