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摘要：基于静电纺丝技术进展能仿生天然细胞外基质的组织工程用生物材料支架是近年来的一个探讨热点。然而,由传统静电纺丝所制备的纳-微米超细纤维都是以无序的无纺形式出现,这对于构建那些对纤维取向性要求较高的生物组织(如韧带、肌腱等)还远远不能满足特定的要求。在以往的探讨中,众多探讨者基于电纺历程中的不稳定射流,通过转变纤维接收装置等策略获得了具有一定取向度的聚合物超细纤维。但是,由于常规静电纺丝中射流固有的不稳定鞭动的有着,所制备纤维的取向度、产率以及性能等都与实际运用要求还有较大差距。近几年来,一种通过消除电纺历程中纺丝射流的不稳定鞭动的“稳定射流电纺丝技术(SJES)"已经可以方便地解决上面陈述的不足来得到高度取向性的聚合物超细纤维。然而,目前关于通过SJES制备取向性纤维的探讨报道还十分有限,且探讨的材料通常都是一些合成高分子,虽然具有较高的力学性能,生物活性及生物相容性却远远没有天然高分子优越。为此,本课题旨在基于SJES,利用同轴静电纺丝原理将一些生物活性较高的天然高分子涂覆在一种在生物医药领域获得广泛运用的生物可降解高分子材料—聚乳酸(PLLA)上,以而得到机械性能高、生物活性优良、取向的超细壳-芯结构复合纤维,为肌腱等结构特异性组织的仿生构建提供仿生材料学解决案例。本探讨以PLLA为芯层材料,一些代表性的天然高分子为壳层材料,通过SJES法并借助于旋转的滚筒收集来尝试直接得到不同种类的高度取向性的壳-芯结构复合纤维的可行性,所探讨的材料组合包括：明胶-PLLA、胶原-PLLA、透明质酸-PLLA、及壳聚糖-PLLA等。我们进展的这种简单的制备超细取向壳-芯复合纤维的策略被称为“稳定射流同轴静电纺丝(SJCES)”。基于SJCES技术,本论文对制备连续、取向、超细、高强、具生物活性的组织工程支架用仿生复合纤维进行了较为系统的以下三个方面的探讨：(1)SJCES策略的机理与工艺参数的调控；(2)SJCES策略制备的天然高分子涂覆PLLA纤维的性能评价(如亲水性、机械性能等)；(3)SJCES策略制备的复合功能纤维的分子聚集态结构与力学性能之间的联系探究。探讨结果表明：聚合物溶液性质(如浓度、粘度等)及纺丝工艺参数(如运用电压、接收距离、注射速率及滚筒转速等)是决定SJCES法能否形成同轴稳定射流的关键因素。滚筒接收速率及内层注射速率是决定复合纤维尺寸和组成分布的主要因素。结构-性能联系探讨结果表明：与纯的由SJES得到的PLLA纤维相比,由SJCES得到的壳-芯结构的天然高分子-PLLA复合纤维均具有较好的亲水性；在相同的滚筒转速下,由SJCES得到的壳-芯复合纤维的取向度(包括分子取向和微晶取向)以及机械性能比由鞭动电纺得到的复合纤维的高。为了使所得到的复合纤维进一步运用于组织工程当中,本论文对含明胶或透明质酸的复合纤维进行了初步的戊二醛蒸汽交联处理。关键词：静电纺丝论文稳定射流论文取向纤维论文聚乳酸论文天然高分子论文
摘要5-7
ABSTRACT7-10
第一章 绪论10-24
1.1 组织工程学介绍10-11
1.2 肌腱组织工程11-13
1.3 纳米纤维与静电纺丝13-17
1.4 稳定射流静电纺丝制备取向性纤维的探讨进展17-22
1.5 课题的提出、探讨内容及主要革新点22-24
第二章 壳-芯结构取向性明胶-聚乳酸复合纤维的制备24-49
2.1 引言24
2.2 实验部分24-30
2.3 结果与浅析30-47
2.4 本章总结47-49
第三章 壳-芯结构取向性胶原-聚乳酸复合纤维的制备49-61
3.1 引言49
3.2 实验部分49-51
3.3 结果与浅析51-60
3.4 本章总结60-61
第四章 壳-芯结构取向性透明质酸-聚乳酸复合纤维的制备61-74
4.1 引言61
4.2 实验部分61-63
4.3 结果与浅析63-72
4.4 本章总结72-74
第五章 壳-芯结构取向性壳聚糖-聚乳酸复合纤维的制备74-83
5.1 引言74
5.2 实验部分74-76
5.3 结果与浅析76-82
5.4 本章总结82-83
第六章 含明胶或透明质酸的壳-芯复合纤维的化学交联83-91
6.1 引言83-84
6.2 实验部分84-86
6.3 结果与浅析86-90
6.4 本章总结90-91
第七章 结论与展望91-94
7.1 实验结论91-93
7.2 后续工作倡议93-94