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第一章 静电纺纳米纤维概论 1

1.1 静电纺纳米纤维的发展历史 1

1.1.1 普通静电纺纳米纤维制备 3

1.1.2 同轴静电纺皮芯结构纳米纤维制备 3

1.1.3 乳液静电纺皮芯结构纳米纤维制备 3

1.1.4 动态水流静电纺纳米纱制备 4

1.1.5 双喷头静电纺连续纳米纱制备 4

1.2 静电纺纳米纤维仿生天然细胞外基质用作组织工程支架 6

1.2.1 理想的组织工程支架需有天然细胞外基质的纳米纤维结构 6

1.2.2 静电纺纳米纤维能仿生天然细胞外基质的结构和功能 7

1.3 本书的主要内容 8

1.3.1 蛋白／多糖复合纳米纤维的制备及研究 8

1.3.2 胶原蛋白／壳聚糖／P（LLA-CL）复合纳米纤维的制备及研究 8

1.3.3 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维的制备及研究 9

1.3.4 皮芯结构纳米纤维的制备及研究 9

1.3.5 静电纺纳米纤维用于皮肤组织再生的研究 10

1.3.6 静电纺纳米纤维用于神经组织再生的研究 10

1.3.7 静电纺纳米纤维用于小血管组织再生的研究 10

1.3.8 动态水流静电纺纳米纱用于肌腱组织再生的研究 11

1.3.9 静电纺纳米纤维三维支架用于软骨组织再生的研究 11

第二章 同轴静电纺及乳液静电纺载药和活性因子纳米纤维 15

2.1 单组分药物在同轴静电纺纳米纤维中的负载及释放 15

2.1.1 同轴静电纺负载盐酸四环素 15

2.1.2 同轴静电纺负载活性因子 20

2.2 单组分药物在乳液静电纺纳米纤维中的负载及释放 27

2.2.1 乳液静电纺载药纳米纤维的物理化学性能 27

2.2.2 乳化剂对乳液静电纺纳米纤维生物相容性的影响 32

2.2.3 乳液静电纺纳米纤维的药物释放行为和生物活性 34

2.2.4 乳化剂对纤维表面的影响及其在纤维中的分布 35

2.3 双组分药物在皮芯结构纳米纤维中的负载及释放 39

2.3.1 同轴静电纺纳米纤维负载双组分药物 40

2.3.2 乳液静电纺纳米纤维负载双组分药物 45

第三章 明胶／壳聚糖复合纳米纤维 49

3.1 明胶和壳聚糖 49

3.1.1 明胶和壳聚糖简介 49

3.1.2 明胶和壳聚糖在组织工程领域的应用 49

3.2 明胶／壳聚糖复合纳米纤维的制备 50

3.2.1 明胶和壳聚糖的溶解性 50

3.2.2 纺丝液浓度对纳米纤维的影响 51

3.2.3 明胶／壳聚糖质量比对纳米纤维形态的影响 52

3.2.4 明胶和壳聚糖的相互作用 54

3.2.5 明胶／壳聚糖复合纳米纤维的X射线衍射分析 55

3.2.6 明胶／壳聚糖复合纳米纤维的力学性能 55

3.3 明胶／壳聚糖复合纳米纤维的交联及性能 56

3.3.1 戊二醛蒸气交联条件 58

3.3.2 明胶和壳聚糖交联机理分析 60

3.3.3 明胶／壳聚糖复合纳米纤维交联后的力学性能 62

3.3.4 明胶／壳聚糖复合纳米纤维的生物相容性 63

第四章 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维及其在皮肤组织再生中的应用 69

4.1 引言 69

4.2 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维的制备 69

4.2.1 纺丝电压 69

4.2.2 给液速率 70

4.2.3 接收距离 71

4.2.4 溶液浓度 72

4.2.5 壳聚糖含量 74

4.3 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维的性能 75

4.3.1 纤维形貌 75

4.3.2 红外光谱分析 75

4.3.3 X射线衍射分析 78

4.3.4 力学性能 79

4.3.5 孔隙率 84

4.3.6 亲疏水性能 85

4.4 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维的交联 85

4.4.1 交联 86

4.4.2 交联后纤维性能 87

4.5 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维的生物相容性 89

4.5.1 内皮细胞的黏附和增殖 89

4.5.2 平滑肌细胞的增殖 91

4.6 胶原蛋白／壳聚糖复合纳米纤维用于皮肤修复与再生 93

4.6.1 皮肤细胞的培养 93

4.6.2 皮肤修复与再生 93

第五章 胶原蛋白／壳聚糖／P（LLA-CL）复合纳米纤维及其在小血管组织再生中的应用 97

5.1 引言 97

5.1.1 胶原蛋白 97

5.1.2 壳聚糖 98

5.1.3 乳酸-己内酯共聚物 98

5.1.4 肝素钠 98

5.2 血管支架 98

5.3 胶原蛋白／壳聚糖／P（LLA-CL）复合纳米纤维的制备及性能 99

5.3.1 制备 99

5.3.2 性能 101

5.4 同轴静电纺负载肝素钠的胶原蛋白／壳聚糖／P（LLA-CL）复合纳米纤维的制备及性能 107

5.4.1 制备 107

5.4.2 性能 109

第六章 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维及其在神经组织再生中的应用 120

6.1 丝素蛋白和P（LLA-CL）简介 120

6.1.1 丝素蛋白 120

6.1.2 乳酸-己内酯共聚物 121

6.2 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维的制备及性能 121

6.2.1 纺丝液浓度的影响 121

6.2.2 丝素蛋白／P（LLA-CL）质量比的影响 124

6.2.3 纤维的表面化学性能 124

6.2.4 13C CP/MAS核磁共振分析 125

6.2.5 纤维的亲疏水性 128

6.2.6 纤维的力学性能 128

6.2.7 纤维的生物相容性 130

6.3 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维的降解性能 134

6.3.1 纤维形貌 134

6.3.2 纤维失重及相对分子质量 137

6.3.3 降解液的pH值 138

6.3.4 X-射线衍射分析 139

6.3.5 红外光谱分析 139

6.3.6 降解机理 141

6.4 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维用于神经组织再生 143

6.4.1 取向丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维和神经导管的制备 143

6.4.2 神经导管桥接大鼠坐骨神经 144

6.4.3 取向丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维的形貌 144

6.4.4 大体观察 144

6.4.5 电生理检查 145

6.4.6 组织形态学检查 146

6.4.7 免疫组织化学检查 148

6.4.8 透射电镜检查 149

6.4.9 丝素蛋白／P（LLA-CL）复合纳米纤维促进神经组织再生 149

第七章 静电纺纳米纱线增强三维支架用于骨组织工程 156

7.1 引言 156

7.2 纳米纱线制备和应用进展 156

7.2.1 纳米纱线的制备方法 156

7.2.2 纳米纱线在组织工程中的应用进展 157

7.3 纳米纱线增强三维支架 157

7.3.1 纳米纱线的制备及表征 157

7.3.2 纳米纱线增强三维支架的制备 158

7.3.3 纳米纱线对三维支架的影响 158

7.3.4 干细胞在纳米纱线增强三维支架中的增殖行为 162

7.4 纳米纱线增强可注射水凝胶三维支架 166

7.4.1 纳米纱线增强可注射水凝胶三维支架的制备 166

7.4.2 纳米纱线在可注射水凝胶三维支架中的分布表征 166

7.4.3 纳米纱线增强可注射水凝胶三维支架的力学性能和可注射性 168

7.4.4 纳米纱线增强可注射水凝胶三维支架对干细胞增殖行为的影响 169

第八章 静电纺纳米纤维支架的三维化构建及软骨组织工程应用 174

8.1 引言 174

8.2 明胶／PLA纳米纤维三维支架的构建 175

8.2.1 纳米纤维三维支架的制备方法 175

8.2.2 分散明胶／PLA纳米纤维 175

8.2.3 填料浓度对三维支架外观的影响 176

8.2.4 三维支架的扫描电镜观察 176

8.2.5 三维支架的吸水性能 177

8.2.6 三维支架的压缩性能 178

8.2.7 三维支架的生物相容性 178

8.3 热交联法制备明胶／PLA纳米纤维三维支架 180

8.3.1 三维支架的热交联方法 180

8.3.2 热处理温度对三维支架外观的影响 180

8.3.3 热交联温度对三维支架力学性能的影响 181

8.4 透明质酸修饰三维支架的制备及关节软骨组织修复应用 182

8.4.1 透明质酸修饰明胶／PLA纳米纤维三维支架 183

8.4.2 三维支架的外观和纳米纤维形貌 183

8.4.3 三维支架的吸水性能 184

8.4.4 三维支架的压缩性能 185

8.4.5 细胞在三维支架上的生长活性 186

8.4.6 动物试验 187