基于纳米纤维素的三维组织工程支架多孔结构的调控与表征

材料研究学报, 2014, 28(10): 721-729.

基于纳米纤维素的三维组织工程支架多孔结构的调控与表征

唐爱民 ^1, , 赵姗 ^2, , 宋建康 ^3,

1.华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广州 510640

2.华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广州 510640

3.华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广州 510640

基金项目: 国家重点基础研究发展计划2010CB732206资助项目 Supported by National Basic Research Program of China No.2010CB732206.

关键词：复合材料 , 纳米纤维素 , 聚乙烯醇 , 三维多孔 , 组织工程支架

Structure Control and Characterization of 3D Porous Scaffold Based on Cellulose-nanofibers for Tissue Engineering

Keywords： composites , cellulose-nanofibers (CNFs) , polyvinyl alcohol , three-dimensional porous , tissue engineering scaffolds

本文将纳米纤维素(CNFs)与聚乙烯醇(PVA)混合,采用冷冻干燥方法制备了纳米纤维素三维多孔组织工程支架.探讨CNFs悬浮液浓度、PVA的相对分子质量、CNFs与PVA的质量比以及冷冻温度对支架孔隙率、孔径分布以及机械性能的影响.结果表明:CNFs/高相对分子质量PVA支架具有梯度分布、内部连通的孔结构,PVA形成大孔的孔壁,直径100-200nm的CNFs束则在孔壁上桥接为类似于细胞外基质(ECM)中胶原骨架的网状结构;CNFs浓度为0.5％、CNFs与PVA的质量比为1∶2、冷冻温度为-80℃时,支架内部微丝丰富且网络结构较好;支架力学强度主要由PVA提供,支架的压缩模量随PVA用量的增加而增大,压缩模量在kPa数量级,与软骨组织的弹性模量相当,可通过改变PVA的添加量调节支架材料的力学性能.

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