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等离子体表面处理提高P3/4HB无纺支架的亲水性

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-04-26
  • 访问量:

【概要描述】等离子体表面处理提高P3/4HB无纺支架的亲水性        细胞在与支架材料的粘附后能有效增殖,分化并形成细胞外基质,支架材料应适合于种子细胞粘附,这是二者相互作用的前提。用微生物合成的多羟基烷酸(PHA)为高分子聚合物,采用静电纺丝法制备PHA无纺支架具有较高的孔隙率、比表面积和一定的力学强度,但由于其化学结构疏水,使其在细胞亲和力方面存在一定的缺陷,阻碍了PHA在组织工程中的理想应用。       所以对PHA进行必要的修饰是必要的。但是由于PHA分子中存在大量的惰性基团,缺乏必要的活性位点,且其分子量大,化学修饰困难。对P3/4HB膜进行等离子体改性前,其静电接触角为122°,在高疏水性条件下,用氧等离子体处理后,静电接触角显著降低,达到78°,具有中等的亲水性。研究发现,在P3/4HB膜表面,C和O元素在支架表面起主要作用,而在P3/4HB膜表面,氧元素的含量显著增加,相应地,C和O元素的含量增加。COOR峰强度随C-C峰强度的降低而降低,C-O峰强度和COOR峰强度增加。改性前、后最大应力值差异不显著(P>0.05)。细胞附着率分别为10.80%土0.81%、48.63%+2.31%、52.40%土0.92%、组之间有差异(P<0.05)。       由于PHA具有良好的弹性和力学强度,所以它非常适合于心脏瓣膜组织工程,但是由于其化学结构的疏水性使得它不适合作为理想的支架材料。材料的力学性能是由其本体特征所决定的,而表面的物化性状则是影响细胞与支架相互作用的重要因素。因此,为了提高材料的细胞亲和性而又不改变其本体性状,尤其是力学性能,等离子体表面改性就成为一种有效的改性途径。氧等离子体是一种具有等密度带电颗粒的导电气体。它通过辉光放电轰击P3/4HB膜表面,导致CC、C-H和CO键断裂、交联和氧化,使材料表面形成自由基,引入活性基团,如-OH和-COOH,从而改变表面化学成分,但不影响支架的整体力学性能。       支架表面的化学成分、拓扑、表面电荷以及亲水性等都会影响细胞与支架之间的相互作用。高聚物表面的化学结构对细胞的粘附生长有很大的影响,通常认为羧基羟基、磺酸基、胺基和酰胺基等基团能促进细胞的粘附生长。细胞附着在支架上是通过细胞膜上的受体识别材料,附着在上面的蛋白质介导的,蛋白质的吸附要求材料具有一定的疏水性,过于亲水的表面不利于蛋白质的吸附,但有助于细胞的粘附生长,细胞膜也具有一定的亲水性适宜于种子细胞粘附、增殖的材料表面应中等湿度。将-OH、-C0OH等基团引入P3/4HB高疏水性支架表面,利用等离子体表面改性技术,可使支架表面湿润度达到中等亲水性,为促进种子细胞的粘附创造了有利条件。比较不同处理方法对无纺布P3/4HB支架细胞粘附率的影响,采用等离子体表面改性材料处理的支架细胞更适合于细胞粘附生长。经表面改性后,所引入的活性基团还可以作为生物活性分子与支架之间稳定的共价键结合点,实现生物活性单体在材料表面的接枝,为高分子生物材料的改性提供了广阔的前景。

等离子体表面处理提高P3/4HB无纺支架的亲水性

【概要描述】等离子体表面处理提高P3/4HB无纺支架的亲水性


       细胞在与支架材料的粘附后能有效增殖,分化并形成细胞外基质,支架材料应适合于种子细胞粘附,这是二者相互作用的前提。用微生物合成的多羟基烷酸(PHA)为高分子聚合物,采用静电纺丝法制备PHA无纺支架具有较高的孔隙率、比表面积和一定的力学强度,但由于其化学结构疏水,使其在细胞亲和力方面存在一定的缺陷,阻碍了PHA在组织工程中的理想应用。


      所以对PHA进行必要的修饰是必要的。但是由于PHA分子中存在大量的惰性基团,缺乏必要的活性位点,且其分子量大,化学修饰困难。对P3/4HB膜进行等离子体改性前,其静电接触角为122°,在高疏水性条件下,用氧等离子体处理后,静电接触角显著降低,达到78°,具有中等的亲水性。研究发现,在P3/4HB膜表面,C和O元素在支架表面起主要作用,而在P3/4HB膜表面,氧元素的含量显著增加,相应地,C和O元素的含量增加。COOR峰强度随C-C峰强度的降低而降低,C-O峰强度和COOR峰强度增加。改性前、后最大应力值差异不显著(P>0.05)。细胞附着率分别为10.80%土0.81%、48.63%+2.31%、52.40%土0.92%、组之间有差异(P<0.05)。


      由于PHA具有良好的弹性和力学强度,所以它非常适合于心脏瓣膜组织工程,但是由于其化学结构的疏水性使得它不适合作为理想的支架材料。材料的力学性能是由其本体特征所决定的,而表面的物化性状则是影响细胞与支架相互作用的重要因素。因此,为了提高材料的细胞亲和性而又不改变其本体性状,尤其是力学性能,等离子体表面改性就成为一种有效的改性途径。氧等离子体是一种具有等密度带电颗粒的导电气体。它通过辉光放电轰击P3/4HB膜表面,导致CC、C-H和CO键断裂、交联和氧化,使材料表面形成自由基,引入活性基团,如-OH和-COOH,从而改变表面化学成分,但不影响支架的整体力学性能。


      支架表面的化学成分、拓扑、表面电荷以及亲水性等都会影响细胞与支架之间的相互作用。高聚物表面的化学结构对细胞的粘附生长有很大的影响,通常认为羧基羟基、磺酸基、胺基和酰胺基等基团能促进细胞的粘附生长。细胞附着在支架上是通过细胞膜上的受体识别材料,附着在上面的蛋白质介导的,蛋白质的吸附要求材料具有一定的疏水性,过于亲水的表面不利于蛋白质的吸附,但有助于细胞的粘附生长,细胞膜也具有一定的亲水性适宜于种子细胞粘附、增殖的材料表面应中等湿度。将-OH、-C0OH等基团引入P3/4HB高疏水性支架表面,利用等离子体表面改性技术,可使支架表面湿润度达到中等亲水性,为促进种子细胞的粘附创造了有利条件。比较不同处理方法对无纺布P3/4HB支架细胞粘附率的影响,采用等离子体表面改性材料处理的支架细胞更适合于细胞粘附生长。经表面改性后,所引入的活性基团还可以作为生物活性分子与支架之间稳定的共价键结合点,实现生物活性单体在材料表面的接枝,为高分子生物材料的改性提供了广阔的前景。

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  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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等离子体表面处理提高P3/4HB无纺支架的亲水性


       细胞在与支架材料的粘附后能有效增殖,分化并形成细胞外基质,支架材料应适合于种子细胞粘附,这是二者相互作用的前提。用微生物合成的多羟基烷酸(PHA)为高分子聚合物,采用静电纺丝法制备PHA无纺支架具有较高的孔隙率、比表面积和一定的力学强度,但由于其化学结构疏水,使其在细胞亲和力方面存在一定的缺陷,阻碍了PHA在组织工程中的理想应用。


      所以对PHA进行必要的修饰是必要的。但是由于PHA分子中存在大量的惰性基团,缺乏必要的活性位点,且其分子量大,化学修饰困难。对P3/4HB膜进行等离子体改性前,其静电接触角为122°,在高疏水性条件下,用氧等离子体处理后,静电接触角显著降低,达到78°,具有中等的亲水性。研究发现,在P3/4HB膜表面,C和O元素在支架表面起主要作用,而在P3/4HB膜表面,氧元素的含量显著增加,相应地,C和O元素的含量增加。COOR峰强度随C-C峰强度的降低而降低,C-O峰强度和COOR峰强度增加。改性前、后最大应力值差异不显著(P>0.05)。细胞附着率分别为10.80%土0.81%、48.63%+2.31%、52.40%土0.92%、组之间有差异(P<0.05)。

等离子体表面
      由于PHA具有良好的弹性和力学强度,所以它非常适合于心脏瓣膜组织工程,但是由于其化学结构的疏水性使得它不适合作为理想的支架材料。材料的力学性能是由其本体特征所决定的,而表面的物化性状则是影响细胞与支架相互作用的重要因素。因此,为了提高材料的细胞亲和性而又不改变其本体性状,尤其是力学性能,等离子体表面改性就成为一种有效的改性途径。氧等离子体是一种具有等密度带电颗粒的导电气体。它通过辉光放电轰击P3/4HB膜表面,导致CC、C-H和CO键断裂、交联和氧化,使材料表面形成自由基,引入活性基团,如-OH和-COOH,从而改变表面化学成分,但不影响支架的整体力学性能。


      支架表面的化学成分、拓扑、表面电荷以及亲水性等都会影响细胞与支架之间的相互作用。高聚物表面的化学结构对细胞的粘附生长有很大的影响,通常认为羧基羟基、磺酸基、胺基和酰胺基等基团能促进细胞的粘附生长。细胞附着在支架上是通过细胞膜上的受体识别材料,附着在上面的蛋白质介导的,蛋白质的吸附要求材料具有一定的疏水性,过于亲水的表面不利于蛋白质的吸附,但有助于细胞的粘附生长,细胞膜也具有一定的亲水性适宜于种子细胞粘附、增殖的材料表面应中等湿度。将-OH、-C0OH等基团引入P3/4HB高疏水性支架表面,利用等离子体表面改性技术,可使支架表面湿润度达到中等亲水性,为促进种子细胞的粘附创造了有利条件。比较不同处理方法对无纺布P3/4HB支架细胞粘附率的影响,采用等离子体表面改性材料处理的支架细胞更适合于细胞粘附生长。经表面改性后,所引入的活性基团还可以作为生物活性分子与支架之间稳定的共价键结合点,实现生物活性单体在材料表面的接枝,为高分子生物材料的改性提供了广阔的前景。

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