聚己内酯电纺纤维的制备及生物相容性研究(2)
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A570nm均值×100%。按照CB/T16886.5-2003标准，P%可分为6级：>100%为0级；75%～100%为I级；50%～74%为II级；30%～49%为III级；15%～29%为Ⅳ级；0～14%为v级。只有细胞毒性为I级或0级的牛物材料才能用于体内实验。
2 实验结果
2.1 PCL电纺纤维形貌扫描电镜观察：5000倍扫描电镜下可见PCL电纺纤维呈相互交联的多孔网状无纺结构，纤维交错相叠、光滑均 ，没有明显的珠状膨大结构或者纤维粘并现象。根据所采集的图像用Image-Pro Plus软件测量出电纺纤维的直径变化范围为153～612nm，平均值为285nm。
2.2 溶血试验结果：各测试组光吸收度测定值见表1，以每组测定值的平均数计算溶血程度，溶血程度为1.40%，小于5%，即PCL电纺纤维无溶血反应。
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2.3 短期全身毒性试验：所有小鼠胃内灌入混悬液后动物在2周内般情况良好，活动、进食情况正常，体质量无下降，无步态不稳、惊厥、瘫痪、呼吸困难等不良反应，无死亡。各组小鼠心、肾、肝的组织切片均未见细胞变性、坏死等病理变化，实验组与对照组无差异。
2.4 口腔粘膜刺激试验：各组金黄色地鼠进食、饮水正常，毛发光泽度佳，反应灵活。肉眼观察，材料接触处口腔粘膜表面未见明显充血、肿胀、糜烂或溃疡。组织切片观察，阴性对照组，颊粘膜粘膜上皮排列整齐，细胞形态正常，较少量炎性细胞浸润，粘膜下结缔组织中有少量血管扩张和充血。PCL电纺纤维实验组颊粘膜各层细胞排列整齐，较少量炎性细胞浸润，粘膜下结缔组织中有少量血管扩张和充血。实验组与阴性对照组的组织学观察结果相似，均未见明显异常反应。细胞毒性分级见表2。倒置相差显微镜观察阳性对照组，正常细胞形态消失，核固缩或溶解，而实验组细胞形态良好，细胞折光性强，与阴性对照组相似，并可见多个分裂相细胞，表明细胞生长旺盛。细胞毒性测试为0级，说明PCL电纺纤维对L-929细胞无抑制作用。
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3 讨论
电纺技术的原理为：强电场作用下聚合物溶液或熔体克服表面张力在纺丝喷头毛细管尖端形成射流，当电场强度足够高时，在静电斥力、Coulomb和表面张力的共同作用下，聚合物射流沿不稳定的螺旋轨迹弯曲运动，在几十毫秒内被牵伸千万倍，随溶剂挥发，射流固化形成亚微米至纳米级超细纤维。利用电纺技术制备组织工程支架材料的优势在于：能够制备出比表面积大、孔径小、孔隙率高、纤维均一生好，直径与细胞外基质内胶原纤维相近的连续超细纤维(50～500nm)，从而最大程度的模仿细胞外基质天然结构；制备方法简单快捷，支架材料可以是单一的聚合物，也可以是多种聚合物的复合体，并可以在支架中引人无机粒子(如羟基磷灰石等)、生长因子甚至活细胞等：通过选择适当的材料和加工参数，能够调控所制备支架材料的孔隙率、厚度、三维结构、降解率和力学性能：利用同轴电纺技术能够将生物活性分子加入到聚合物支架中，活性因子的有效释放提供了理想平台。实验中获得的PCL电纺纤维大体外观为白色膜状结构，SEM观察显示纤维外观光滑，直径均一，纤维直径153～612nm，为纳米级多孔无纺纤维，其相瓦交错的多孔结构与天然细胞外基质的胶原纤维结构近似，这种结构有利于细胞的粘附和生长，在组织工程支架和医用敷料等方面有一定的应用前景。
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种子细胞与支架材料是组织工程的两个核心因素。组织再牛的生物学特性要求支架材料不但要具备促进细胞粘附、分化和表型表达的三维结构，而且还要为组织再生提供一定的力学支撑，植入体内后具备良好的免疫原性，不发生急、慢性免疫排斥反应及近、远期毒性反应等。而良好的生物相容性，是理想支架材料的首要条件。生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的性能。一般是指材料与宿主之间的相容性，包括组织相容性和血液相容性。对生物材料相容性评价方法较多，国际标准化组织公布的医疗器械生物学评价试验指南(ISO标准，1997)中基本评价的生物学试验包括细胞毒性、致敏、刺激或皮内反应、全身急性毒性、亚慢性亚急性毒性、遗传毒性、植入、血液相容性等。本课题选择了溶血实验、短期全身毒性实验、口腔粘膜刺激实验和细胞毒性试验这四种较为常见的生物学试验方法。试验结果显示PCL电纺纤维不引起溶血反应，不干扰细胞功能，对口腔粘膜显示无刺激性，无短期毒性作用，具有可靠的生物安全性，是一种具有良好生物相容性的材料，具有进一步应用于组织工程支架材料研究的前景。
编辑 张惠娟
基金项目：国家自然科学基金(批准号：30500118)，陕西省自然科学基金(批准号：2006E124)
通讯作者：张少锋，男，敦授，主任医师，E-mail：sfzhang@fmmu.edu.cn
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