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乳酸-乙醇酸共聚物载药复合纤维制备及其释药行为研究
乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)复合纤维具有良好的生物相容性和生物可降解性,且降解速率可由相对分子质量和共聚物组成来调控.采用同轴静电纺丝法制备以PLGA为壳层材料、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为内芯材料的复合纤维,研究两种模型药物(5-氟尿嘧啶和硝苯地平)在同轴复合纤维载体中的药物释放行为,并用扫描、透射电镜观察复合纤维的形貌与结构,用紫外分光光度计测量载药量和累积释放率.实验结果表明,通过改变芯、壳纺丝液浓度、PLGA相对分子质量以及共聚物中LA和GA的组成比,可制得具有芯-壳结构且直径大小不同的复合纤维.采用相同电纺丝条件,可以将不同药物以相同载药量包覆于复合纤维中,但药物的释放行为不相同.
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同轴静电纺丝法制备神经生长因子纳米纤维缓释载体
背景: 传统的缓释药物的制备过程,常需要把蛋白质类药物与有机溶剂混合,降低了蛋白质的活性,同轴静电纺丝法减少了蛋白质与有机溶剂的接触,有望提高蛋白质的活性,提供新型的缓释载体.目的: 探讨应用同轴静电纺丝技术制备蛋白质类药物神经生长因子"壳-芯"结构纳米纤维缓释载体的可行性.设计、时间及地点: 对比细胞学实验,于2007-07/12在东华大学生物科学与技术研究所完成.材料: 乳酸己内酯共聚物(50:50,Mw=378,839g/mol,Mw/Mn=2.7324)由东华大学生物科学与技术研究所提供;β-神经生长因子为R&DSystems公司产品;牛血清白蛋白为Sigma-Aldrich公司产品;大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12细胞由中国科学院细胞库提供.方法: 应用同轴静电纺丝技术制备以乳酸己内酯共聚物为壳,神经生长因子和牛血清蛋白为芯的复合纳米纤维;然后进行体外缓释8周,将不同时间点缓释液加入到无血清RPMI培养基中,培养大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞).根据芯层溶液流速的不同分为0.10,0.15,0.25mL/h3组纳米纤维.主要观察指标: 通过扫描电镜和透射电镜对纳米纤维形貌特征进行表征,应用图像分析软件Image-J计算纳米纤维的直径分布范围;PC12细胞在神经生长因子的诱导下可以向神经元细胞分化,通过观测其分化率检测神经生长因子的生物活性.结果: 成功制备了具有壳芯结构的乳酸己内酯共聚物/牛血清蛋白/神经生长因子纳米纤维,纳米纤维的平均直径和直径分布范围随着芯层溶液流速的增加而增大.当芯层溶液流速为0.10mL/h时或0.15mL/h,纺丝稳定,所得纤维平均直径较小,直径分布范围较窄,当芯层溶液流速为0.25mL/h,纺丝不稳定,有大量"串珠"出现.在各个时间点乳酸己内酯共聚物/牛血清蛋白/神经生长因子缓释上清液能够诱导PC12细胞分化神经元细胞,生长轴突,说明神经生长因子保持了一定程度的生物活性至少8周.结论: 应用同轴静电纺丝技术可制备蛋白质类药物神经生长因子"壳-芯"结构纳米纤维缓释载体.
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"壳-芯"结构电纺纤维膜对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响
目的 研究载有骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)"壳芯结构"静电纺丝纤维膜(PP-B)对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响.方法 通过同轴静电纺丝的方法制备PLGA/PCL-BMP-2纤维膜(PP-B),以不含BMP-2的PLGA/PCL电纺纤维膜(PP)为对照组.通过透射电子显微镜观察PP-B膜的"壳-芯"结构;用ELISA法检测BMP-2的体外释放行为;收集PP-B膜的浸出液培养细胞,用碱性磷酸酶(ALP)活性检测法检测其释放的BMP-2对MC3T3-E1细胞的影响;将MC3T3-E1细胞接种到纤维膜上,通过CCK-8法检测1 d、3 d、5 d、7 d的增殖情况;以碱性磷酸酶(ALP)活性为早期骨向分化指标,检测其7 d的活性;用实时荧光定量逆转录PCR检测细胞接种7 d时成骨指标Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达.结果 透射电镜结果表明,同轴静电纺丝法制备的PP-B静电纺丝可形成连续均一的"壳-芯"结构;ELISA结果显示,PP-B膜可以实现BMP-2的持续释放;ALP活性检测结果证实本实验条件下制备的负载BMP-2的同轴静电纺丝支架能保持生长因子的部分活性.CCK-8结果显示PP-B膜和PP膜上的MC3T3-E1细胞在1、3、5、7 d都持续增殖;ALP活性检测及染色结果显示PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的ALP活性高于PP膜(P<0.05);实时荧光定量逆转录PCR结果显示接种在PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的相关成骨基因Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达高于PP膜(P<0.05).结论 本实验制备的PP-B膜能促进MC3T3-E1细胞在体外的早期成骨分化.
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芯壳型PEI／PLGA同轴电纺纤维的制备及其相关理化性能研究
目的：利用同轴静电纺丝技术制备纳米级聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）与聚乙烯亚胺（PEI）芯壳型复合纤维，评价其相关理化性能。方法：运用同轴静电纺丝法制备壳层为PLGA，芯层为PEI的电纺纤维膜。扫描电子显微镜观察纤维膜表面形貌、激光共聚焦显微镜检测纤维同轴结构、接触角测量仪测定接触角、万能试验机测量纤维力学性能。结果：所制备的同轴芯壳型PEI/PLGA电纺纤维表面光滑、分布均匀、直径范围175～1076 nm，激光共聚焦显微镜下可见清晰的芯壳结构，接触角为72．45±2．02°，拉伸强度（3．65±0．35）Mpa、弹性模量9．0±1．70。结论：作为一种新型支架材料，采用同轴静电纺丝法可以制备PEI/PLGA芯壳结构的电纺纤维在组织工程领域有进一步的应用前景。
关键词： 聚乳酸-羟基乙酸共聚物 聚乙烯亚胺 同轴静电纺丝 组织工程支架 -
同轴静电纺丝法制备OPG-PLA/壳聚糖纳米纤维膜及相关性能研究
目的:利用同轴静电纺丝技术制备骨保护素-聚乳酸(OPG-PLA)/壳聚糖电纺纤维膜,评价其相关理化性能.方法:分别制备同轴OPG-PLA/壳聚糖电纺纤维膜和PLA/壳聚糖电纺纤维膜.SEM观察两种纤维膜表面形貌并测量纤维直径,透射电镜鉴定同轴结构,生物力学测试仪测量纤维膜力学性能,并测定纤维膜降解质粒释放率.结果:所制备的同轴OPG-PLA/壳聚糖电纺纤维与PLA/壳聚糖电纺纤维直径均匀,纤维光滑,方向随机,无串珠.同轴OPG-PLA/壳聚糖电纺纤维和PLA/壳聚糖电纺纤维的直径分别为(468±53)nm和(375±65)nm(P<0.05),拉伸强度分别为(1.85±0.37)MPa和(4.23±0.51)MPa(P<0.05)、弹性模量分别为(12.58±1.73)MPa和(13.26±2.79)MPa(P>0.05),质粒释放较平稳,可持续30 d 以上.结论:采用同轴静电纺丝法制备OPG-PLA/壳聚糖电纺纤维膜形态良好,力学性能符合要求,具有缓释效果.
