天然细胞外基质为三维纳米纤维结构,其纤维连续,直径为纳米级,包含比例确定的纳米与微米空间,且与细胞存在纳米水平的相互作用。然而,目前的人工纤维支架,其纤维直径多为微米或数百纳米,或者缺乏微米空间。在分析前人工作,尤其是本课题组前期研究工作的基础上,并根据仿生原则,本项目选取常用的木醋杆菌为菌种,采用调控细菌生长的生物技术与传统多孔支架制备技术相结合的新工艺制备了孔隙尺度可连续变化的细菌纤维素(BC)支架,BC纤维直径<10nm,其孔隙率高于90%;其X、Y、Z方向的尺度均可达到数厘米,是真正的三维纳米纤维支架。研究表明,经过适当的表面改性,可以调控BC的降解速率。研究发现,经过表面改性后,在每一根BC纳米纤维表面均可沉积HAp;沉积初期形成的是HAp的前驱体OCP,随着时间的延长,OCP逐渐向HAp转变。BC/HAp复合材料支架的力学性能远高于传统可降解聚合物/HAp复合材料。细胞实验证实,BC纤维的纳米结构不会对细胞的行为产生不利影响,即没有表现出负的生物纳米效应。本项目的研究结果可为组织工程支架的设计提供新的依据。
英文主题词Bacterial cellulose; Nanofiber; Tissue engineering scaffold; Cells