优化微羟基磷灰石增强聚乳酸电纺支架用于骨组织工程

　　J. Mater. Sci. Mater. Med.：优化微羟基磷灰石增强聚乳酸电纺支架用于骨组织工程
　　DOI:10.1007/s10856-020-06376-8
　　HA矿化复合电纺支架由于具有模拟天然骨细胞外基质形态特征和化学成分的能力而被引入用于骨骼再生。与纳米级HA相比，由于其较低的比表面积，其生物活性降低，因此在静电纺丝中通常避免使用微米级HA。然而，纳米颗粒的高表面积提供了非常高的表面能，导致颗粒团聚。因此，与填料含量较高的微粒相比，纳米颗粒聚集导致机械过早失效的概率更高。在这项工作中，研究了两种微米级羟基磷灰石在不同含量PLA作用下静电纺丝的方法，即喷雾干燥HA（HA1）和烧结HA（HA2）颗粒，除了机械性能和生物活性外，还探究了聚合物浓度、填料类型和填料浓度对支架形态的影响。SEM结果表明，两种HA掺入量对15和20wt%PLA纤维的纤维直径和表面粗糙度均有显著影响。浸入模拟体液（SBF）中的HA1和HA2填充支架的磷灰石沉淀速率相似，但是，受纤维直径和纤维表面上HA颗粒的影响。由于HA2在PLA基质中的分散性增强和PLA/HA2界面上的空洞减少，HA2填充支架在14天内的体外降解速率低于HA1填充支架。最后，增加填料的表面积导致了增强的热稳定性，因为减少了聚合物的热降解。
　　图1.a，b无填料、c，d含20%HA1和e，f 20%HA2的电纺a，c，e 15和b，d，f 20%PLA的SEM图像（标记条=100μm）
　　图2.浸入SBF中28天后，a，b无填料、c，d含20%HA1和e，f 20%HA2的电纺a，c，e 15和b，d，f 20%PLA的SEM图像（标记条=100μm）
　　图3.浸入SBF中28天后，对a含10%HA2的电纺15%PLA、b含10%HA1的电纺15%PLA、c含10%HA1的电纺20%PLA以及d含10%HA2的电纺20%PLA支架的高倍放大SEM图像，显示在纤维表面上形成了HCA（标记条a，c=10μm，b，d=5μm）
　　图4.15%PLA样品和不含填料或含10或20%HA1或HA2的20%PLA样品浸入SBF中28天的吸水率（a，b）和失重（c，d）
　　图5.浸入SBF中14天前后a 15%PLA和b 不含填料或含10%或20%HA1或HA2的20%PLA样品的杨氏模量。（*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001）
　　图6.浸入SBF中14天前后a 15%PLA和b 不含填料或含10%或20%HA1或HA2的20%PLA样品的UTS值。（*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001）
　　图7.浸入SBF中28天前后，无填料的15%PLA支架以及填充有a HA1和b HA2的支架的TGA曲线
　　图8.浸入SBF中28天前后，无填料的20%PLA支架以及填充有a HA1和b HA2的支架的TGA曲线
　　图9.a含10%HA1的20%PLA和b含20%HA1的15%PLA支架的SEM图，显示了纤维表面的纳米孔结构和纤维内部的HA颗粒（标记条a=5 μm，b=2 μm）
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　　文章来源：易丝帮