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目的及意义: 研究证实镧具有抗菌、抗肿瘤、促进正常细胞增殖和调节免疫的效果。我们前期实验结果表明在一定浓度范围的氯化镧具有抑制宫颈癌细胞、促进正常细胞增殖的作用,本研究旨在构建一款可降解纳米纤维支架来承载氯化镧,并比较不同浓度氯化镧纳米纤维支架的表面特性及生物相容性,为稀土镧化合物转化应用于相关疾病的治疗提供实验室基础和手段。 研究内容和方法: 1、聚己内酯/明胶/氯化镧(PCL/GE/LaCl3)复合纳米纤维支架的构建:静电纺丝技术条件与配方优化:以1,2-二氯乙烷,无水乙醇,甲酸为溶剂,在最佳静电纺丝条件下使用静电纺丝技术分别构建聚己内酯/明胶(PCL/GE)复合纳米纤维支架以及含有不同浓度氯化镧(LaCl3)溶液的聚己内酯/明胶/氯化镧(PCL/GE/LaCl3)复合纳米纤维支架。最终制得含氯化镧浓度分别为0mmol/L、0.392mmol/L、0.785mmol/L、1.570mmol/L、及3.140mmol/L的复合纳米纤维支架五张(分别定义为空白组、0.392mmol/L组、0.785mmol/L组、1.570mmol/L组及3.140mmol/L组)。 2、材料的理化性质鉴定:扫描电镜观察、孔隙率测定、静态接触角分析、材料降解率测定等试验对上述五种纤维支架的理化性能进行表征。 3、生物安全性评价:根据相关国家标准采用体外细胞毒性实验评价各组纳米纤维支架的生物安全性。 4、组织相容性分析: (1)采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应(MTT)法检测各纳米纤维支架上细胞的增殖情况。 (2)细胞在支架上的生长情况:运用荧光显微镜技术观察脂肪干细胞在纳米纤维支架上的生长情况。 结果: 1、成功构建了含不同浓度的氯化镧的纳米纤维膜,扫描电镜下可见:空白组、0.392mmol/L组、0.785mmol/L组、1.570mmol/L组纳米纤维支架均形成了较为连续、均一的纤维,且呈现出两种纤维交错分布的结构。随着LaCl3浓度的提高,纤维开始变细;当LaCl3的浓度为3.140mmol/L时,纤维细丝杂乱明显。与空白组相比,加入不同浓度氯化镧的各组纳米纤维支架纤维均未见明显颗粒存在。 2、理化性能表征测试显示:空白组、0.392mmol/L组、0.785mmol/L组、1.570mmol/L组、及3.140mmol/L组纳米纤维的平均直径分别为315±104nm、291±96nm、285±143nm、308±129nm和267±197nm,纤维均为纳米级别。各组纳米纤维支架的孔隙率由高到低依次为:0.785mmol/L组>0.392mmol/L组>空白组>1.570mmol/L组>3.140mmol/L组,五组纤维支架均具有高孔隙率的特性;静态接触角分析显示各组纳米纤维支架的接触角均为0,材料的亲水性良好;体外降解实验表明:在第一周内,各组纳米纤维材料均有接近50%的失重率;随着时间的增加,失重率明显增加;在7周内材料的失重率均接近90%。 3、纳米纤维材料的生物安全性:通过细胞毒性测试分析表明PCL/GE、含不同浓度LaCl3的各组PCL/GE/LaCl3复合纳米纤维支架均无细胞毒性,生物安全性良好。 4、组织相容性分析结果如下:MTT分析显示:第2天,各组细胞的增殖率无明显差异,第4-8天,0.392mmol/L组、0.785mmol/L组、1.570mmol/L组细胞的增殖率显著高于空白组和3.140mmol/L组,各组细胞在PCL/GE/LaCl3复合纳米纤维材料上的增殖率均高于不含LaCl3的PCL/GE复合支架,加入LaCl3有利于细胞的增殖;其中以0.785mmol/L组增殖速度最快。荧光显微镜下的细胞增殖情况证实了MTT的结果。 结论: 采用混合静电纺丝方法制备的新型PCL/GE/LaCl3纳米组织工程支架,以浓度为0.785mmol/L者为佳,具有孔隙率高,降解速度适宜,生物相容性良好及促进正常细胞增殖等优点。