【正文】 頁 圖 12 氧化石墨烯結(jié)構(gòu)圖 靜電紡絲技術(shù) 靜電紡絲技術(shù)如圖 13，它是將聚合物溶液運送至電紡箱中針頭處，產(chǎn)生液滴，在電場的作用下形成泰勒錐，從尖端延展出纖維細絲，接收至下端的接收板上，形成納米級的纖維膜。 圖 13 靜電紡絲技術(shù)原理圖 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁，共 19 頁 本實驗 的研究 目的和內(nèi)容 隨著生物材料的發(fā)展，生物材料的制備從適應(yīng)生物環(huán)境向制備具有特殊功能的生物復(fù)合材料。這也是本研究的創(chuàng)新點和出發(fā)點。 （ 2）在 最優(yōu)條件下制備的 四元復(fù)合纖維在 模擬 體液環(huán)境下 ， 考察其 對牛血清蛋白 的 吸附量 。然后加入 15mLH2O2，攪拌 30min，過濾，調(diào)節(jié) pH至中性，在 60℃干燥箱中干燥，得到 GO。調(diào)節(jié)注射泵速率為 3mL/h，在電紡電壓為 ，機箱溫度為 40℃，相對濕度為 45~55%的條件進行電紡復(fù)合纖維，制備好的纖維在 37℃的真空干燥箱中干燥，保存。 樣品采用噴金處理，以提高樣品表面的導(dǎo)電性，然后在 SEM 下進行觀察。 ① 吸附時間： BSA 溶液用磷酸緩沖液（ PBS,pH ）配制， PBS 溶液為10 倍的單位濃度，其配方見表 23。L1) ② BSA 溶液的 pH：同一時間下考察不同 pH 的 BSA 溶液對其蛋白吸附的影響。 BSA 的濃度依次為 mg mL mg 浸泡 時間依次為： 5min、 10min、 20min、 30min、 1h、 2h。 纖維膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線從負荷變形曲線中得出，拉伸速度為 mm GO 濃度對復(fù)合纖維形貌的影響 在 GE/CS/HA 三元體系中加入 GO，考察 GO 濃度對復(fù)合纖維形貌的影響。 (b) %. (a1),(b1),(c1)分別為對應(yīng) (a),(b),(c)的纖維直徑分布圖 . (a) (b) (c) 2μm 2μm 2μm 1μm 1μm 1μm (a1) (b1) (c1) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁，共 19 頁 當 GO 濃度為 %時 ，纖維表面沒有珠狀物和團聚現(xiàn)象，但纖維粗細不均（ 圖 31 a） ，纖維直徑在 80nm至 320nm（圖 31 a1） ； 當 GO 濃度為 %時，纖維表面沒有珠狀物和團聚現(xiàn)象，且纖維粗細較均勻（ 圖 31 b） ，纖維直徑主要集中在 120nm 至 160nm之間（圖 31 b1） ； 而當 GO 濃 度為 %時，纖維的表面出現(xiàn)了珠狀物，而且纖維過細（ 圖 31 c） ，纖維直徑主要集中在 80nm至 120nm（圖 31 c1） 。因此， GO 濃度為 %時，纖維較均勻，將進行后續(xù)實驗。 (b) 200 目 。圖 33 是用掃描電子顯微鏡下觀察圖案化纖維的形貌。由于模板的兩棱間間距過大或過小，電紡時電場不均勻，使得在紡絲時纖維表面張力和電場力不匹配，各部分受力不均勻，導(dǎo)致纖維在模板上排布雜亂無序。 (c) GO %。在 pH 為 時的酸性環(huán)境中，吸附量最低。因此， GO 為 %無序化纖維在 pH 為 時，復(fù)合纖維對蛋白的吸附量達到了最大，為 mg由圖 43 (a)和 (d)、(b)和 (e)、 (c)和 (f)相互對比可以看出，圖 案化纖維對 BSA 的吸附量比無序化纖維的少。mL1。mL1。mL1。 mL1 左右 ，達到飽和吸附量的時間均為 20min。mL1。mL1。mL1. 由圖 36 可知，隨著 BSA 的濃度不斷增加，圖案化復(fù)合纖維的初始吸附量也越大，且飽和吸附量也會不斷增加，最大飽和吸附量在 mg 圖 37 是 GE/CS/HA/GO 四元復(fù)合纖維支架的拉伸強度比較。 這是由于具有圖案化的纖維各項異性，而無序化纖維則各項同性。并 考察其蛋白吸附能力、力學(xué)性能測試。 ③ 相比較起來，復(fù)合纖維在弱酸環(huán)境下的 BSA 溶液中更易吸附，且吸附量也最大。 ② 無序化四元復(fù)合纖維拉伸強度為 ，圖案化四元復(fù)合纖維拉升強度為 。 ④ 相對于人工骨，其拉伸強度還應(yīng)有待提高。在這 里向老師們表已誠摯的感謝！ 感謝梁紅培、亞斯曼 。在這里對他們的幫助表示衷心的感謝！ 四年的大學(xué)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，從最初懵懂的大一學(xué)生到現(xiàn)在即將走上工作崗位的我，從許多老師和同學(xué)、朋友身邊學(xué)到的不僅僅是理論知識的積累，更教會了我許多做人做事的道理，我堅信這些寶貴的相遇和經(jīng)歷為我以后的工作提供幫助，甚至會使我終身受益。從論文的選題、整個實驗過程和論文的完成，王老師給予了耐心的指導(dǎo)。 ③ 圖案化纖維的拉伸強度更優(yōu)于無序化纖維。這是由于復(fù)合纖維圖案化會降低其吸附蛋白的表面積。 ② GO 濃度的增加能促使 BSA 吸附量的增加。只有具有較強力學(xué)強度的復(fù)合纖維支架才能滿足細胞的種植、融入、增值和分化，最終形成組織，來修補缺損的組織，達到其增進和修復(fù)的功能 [12]。 由圖可知，在一至四元復(fù)合纖維中，圖案化四元復(fù)合纖維支架的拉伸強度達到了最大，達到 。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁，共 19 頁 四元復(fù)合纖維的力學(xué)性能 測試 復(fù)合纖維支架在植入人體后，會受到來自其周邊的組織、器官的摩擦擠壓等情況。mL1。mL1。mL1。mL1. (a) (b) (c) (d) (e) (f) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁，共 19 頁 由于人體體液的 pH值在 ~ 之間，因此在探索不同初始濃度的 BSA溶液對纖維吸附蛋白的影響時采用 pH 為 的 BSA 溶液。mL1。mL1。由圖 43 各組數(shù)據(jù)都可看出，隨著吸附時間的增加，復(fù)合纖維對 BSA 的吸附量先不斷增加后達到飽和，飽和時間一般為 20min。由圖 43 (a)、 (b)、 (c)、和 (d)、(e)、 (f)可以看出，隨著 GO 的濃度不斷增加，復(fù)合纖維對蛋白的吸附量也在不斷增加。而在 pH為 的弱堿環(huán)境中， pH 都分別大于 BSA 和 GE 的等電點，它們都帶負電荷，相互產(chǎn)生排斥作用，同樣不利于蛋白的吸附。 (e) GO %。 1μm 1μm 1μm 2μm 2μm 2μm (b) (c) (a) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁，共 19 頁 四元復(fù)合纖維對 BSA 的吸附 BSA 溶液的 pH 對吸附的影響 圖 34 不同 pH 值 下無序 化和圖案化 四元復(fù)合纖維的蛋白吸附情況 . 無序化纖維 : (a) GO %。模板孔徑為 200 目時（ 圖 33 b），纖維較均勻光滑，纖維在模板上的排布均勻有序。考察模板孔徑分別為 100 目、 200 目、 300 對復(fù)合纖維的影響。 (b) 200 目 。而隨著電紡過程中溶劑的不斷揮發(fā)， GO 顆粒很有可能會堵塞針頭導(dǎo)致紡出纖維過細。 圖 31 不同濃度 GO 的制備的復(fù)合纖維的 SEM 圖 及其纖維直徑分布圖 . (a) %。 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁，共 19 頁 在 GE/CS/HA 三元復(fù)合纖維的最優(yōu)實驗條件： 15 % GE（ 800 萬） 、 3 % CS（ 5 萬 ） 、 3 % HA（ 12μ m） 下 ，添加不同濃度的 GO，研究其濃度對復(fù)合纖維的影響，并對其性能進行考察。 （ 4）力學(xué)性能測試 采用萬用力學(xué)測試儀測定 GE/CS/HA/GO 纖維的力學(xué)性質(zhì) 。 mL1。 mL mg BSA 溶液的 pH一次為 、 、 、 、 。吸附時間依次為： 5min、 10min、 20min、 30min、 40min、 1h、 2h。 （ 3）蛋白的表面吸附 分別考察無序化 GE/CS/HA/GO 纖維和圖案化 GE/CS/HA/GO 纖維對牛血清蛋白（ BSA）的吸附。 四元復(fù)合纖維樣品的分析和表征 （ 1）光學(xué)顯微鏡：采用光學(xué)顯微鏡觀察 GE/CS/HA/GO 纖維在無序化平板和圖案化模板上的分布情況。 （ 3） 無序化纖維制 備 ：剪裁 13 20 cm2 的 鋁箔固定在接地的接收鋼板上，接收距離為 15cm。 （ 3） 無序化和 圖案化 GE/CS/HA/GO 四元復(fù)合纖維 進行拉伸強度測試， 考察其在力學(xué)方面的性能。 （ 1） 人體骨是有一定的結(jié)構(gòu)，所以利用微圖案模板電紡纖維，會使復(fù)合纖維具有一定結(jié)構(gòu)，更利于發(fā)揮其功能 [7]。 因此，本研究采用靜電紡絲技術(shù)制備 GE/CS/HA/GO 四元復(fù)合纖維材料。 利用靜電紡絲技術(shù)可以制備出具有良好生 物相容性和可降解性，以及較大的比表面積和孔隙率的生物材料 [5,6]。 此外， GO 還有抗菌性 [2]，可被用來防止外部傷口的感染 [3]。 氧化石墨烯 氧化石墨烯 （ Graphene Oxide， GO） 是石墨烯的氧化物，有粉末狀、片狀或溶液狀。 羥基磷灰石 羥基磷灰石 （ Hydroxyapatite， HA） [Ca10(PO4)6(OH)2]是生物體骨骼和牙齒的主要無機成分，具有優(yōu)良的生物相容性。 圖 11 殼聚糖結(jié)構(gòu)圖 殼聚糖大分子中有活潑的羥基和氨基，具有很強的化學(xué)反應(yīng)能力。 、片劑糖衣等。等電點在 6 ~ 8 左右（ A 型），當pH 等電點 ，明膠帶正電荷，向電場陰極移動，具有酸性。它們用于生物材料具 有其他材料沒有的優(yōu)點，但也存在一些缺 點。臨床上表現(xiàn)出過敏反應(yīng)、感染、惡性腫瘤的發(fā)生、軟組織鈣化或纖維化，尤其是肺的纖維化、動脈硬化等?？赡苡捎谥掳┪镔|(zhì)在生物材料上的聚集或包囊的突變。其原因有材料的污染或材料本身易導(dǎo)致感染。 ② 鈣化：生物材料表面鈣化導(dǎo)致其喪失功能。 生物材料對人體的影響 生物材料植入人體內(nèi)后，可能對人體會產(chǎn)生不適反應(yīng)。主要有血液相容性，不能引起凝血、溶血等不良排斥反應(yīng)，組織相容性，不能引起組織炎癥、排拒等不良排斥反應(yīng)。 當前，我國生物材料學(xué)基礎(chǔ)研究有了重大發(fā)現(xiàn)和進展，但生物材料的產(chǎn)業(yè)化水平較低，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，還不能滿足我國醫(yī)療保健的實際需求。 生物材料的發(fā)展概況 生物材料應(yīng)用生物學(xué)和人體工程學(xué)的原理，對生物材料定向的制備具有特定需要功能的生物技術(shù)。因此，具有廣大的發(fā)展空間，近年來其發(fā)展速度迅猛。 protein adsorption。有望