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乳液静电纺丝制备生物医用海藻酸钠/聚己内酯核/壳纳米纤维

学术动态    2022-06-15 16:13

DOI: 10.1039/d2na00201a

 

电纺纳米纤维作为药物载体和组织工程支架显示出巨大的潜力。然而,成功封装多种亲水/疏水治疗性化合物仍然具有一定的挑战性。在此,研究者通过油包水乳液静电纺丝制备了海藻酸钠/聚(ε-己内酯)核/壳纳米纤维。优化海藻酸钠浓度、水油比和表面活性剂浓度以实现乳液的最大稳定性。结果表明,随着水油比的增大,牛顿流体的偏差增大,纤维直径分布范围变宽。此外,聚(ε-己内酯)浓度的增加会导致损耗和储存模量增大,所得纤维的直径变大。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、共焦激光扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和水接触角测量对纳米纤维特性进行了研究。观察到,使用PCL浓度为10%(w/v)、水油比为0.1的乳液会产生光滑且均匀的圆柱体核/壳纳米纤维,其中PCL位于壳层,ALG位于核层。体外细胞培养研究表明纳米纤维具有良好的生物相容性。总体而言,这项研究为生物医学应用提供了一种很有前途且值得信赖的材料。

 

图1.(a)Span浓度对w/o乳液相分离的影响(φw/o=0.1),(b)不同Span浓度下ALG-CHCl3水溶液界面的界面张力,(c,d,和e)45分钟后具有不同Span量的乳剂的光学显微镜图像:分别为S2.0-φ0.1、S1.0-φ0.1和S0.5-φ0.1

 

图2.ALG/PCL乳液的表观粘度与剪切速率的关系:(a)PCL8%,(b)PCL10%,和(c)PCL12%。

 

图3.ALG/PCL乳液储存(G´实线)和损耗模量(G˝虚线)的频率依赖性:(a)φw/o=0.05,(b)φw/o=0.1,和(b)φw/o=0.2。

 

图4.使用ALG/PCL乳液制备的电纺纤维的SEM图像:(a)P8-Φ0.05,(b)P8-Φ0.1,(c)P8-Φ0.2,(d)P10-Φ0.05,(e)P10-Φ0.1,(f)P10-Φ0.2,(g)P12-Φ0.05,(h)P12-Φ0.1和(i)P12-Φ0.2。

 

图5.(a)核/壳电纺ALG/PCL纳米纤维的CLSM和(b)TEM图像。

 

图6.(a)纯PCL和(b)ALG/PCL电纺纳米纤维的WCA测量。

 

图7.ALG粉末、PCL纳米纤维和ALG/PCL核/壳电纺纤维的FTIR光谱。

 

图8.PCL纳米纤维、ALG粉末和核/壳ALG/PCL纳米纤维的XRD图谱。

 

图9.暴露于PCL和ALG/PCL纳米纤维膜提取物的正常人真皮成纤维细胞(NHDF)的细胞活力。将细胞活力值标准化为在新鲜细胞培养基中培养的NHDFs(对照细胞)。数据表示为平均值 ± 标准偏差(n=4)。