Page 161 - 《精细化工》2023年第6期
P. 161

第 6 期   陈秀琼，等:  基于互穿网络技术构筑的氧化海藻酸钠/纤维素纳米晶/聚丙烯酰胺-明胶双网络水凝胶与性能  ·1311·


            生物相容性。这种从结构和性能的角度综合分析和                             加入到 100 mL  质量分数为 2%的 OSA 溶液中，剧
            解决海藻酸盐水凝胶在生物医学应用中的功能缺陷                             烈搅拌 2 h。然后依次加入 4.00 g AM、0.04 g MBAA、
            问题目前鲜见报道         [16] 。鉴于互穿网络技术在构建复                0.04 g APS 和 36.40 µL TEMED，搅拌混合 20 min。
            合材料中的优越特性，本文以互穿网络方法构筑的                             进而将得到的混合液倒入烧杯中，在磁力搅拌的作
            OSA/PAM 复合水凝胶作为基体，通过 FTIR、TGA                      用下加入 1.29 g GDL，搅拌 1.0 min 后将其迅速转移
            和 XRD 测试、溶胀性和降解性实验以及细胞相容性                          到 12 孔组织培养板中，每孔 5 mL  混合液。室温静
            实验重点考察 CNCs 含量对复合水凝胶结构和性能                          置交联 2 h 后，再将其放入烘箱中于 65  ℃下化学交
            的影响。以期制备出能够适用于组织工程和伤口敷                             联 5 h。将得到的水凝胶于–50  ℃条件下冷冻干燥
            料领域的海藻酸盐复合水凝胶。                                     48 h 即得到 OSA/CNCs/PAM 复合水凝胶。将干燥后
                                                               的 OSA/CNCs/PAM 复合水凝胶浸入质量分数为 1%
            1   实验部分                                           的明胶溶液中浸泡 2 min，再将其置入质量分数为

                                                               2.5%的戊二醛溶液中浸泡 12 h。用去离子水反复冲
            1.1   试剂与仪器
                                                               洗，最后再将洗净的水凝胶在–50  ℃条件下冷冻干
                 理论氧化度为 10%的 OSA（M w = 396214）和
            CNCs 通过本课题组已报道的方法制备                 [17-18] ；丙烯    燥 48 h 得到 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶。为了
                                                               对比不同 CNCs 含量对复合水凝胶物化性能和生物
            酰胺（AM，AR）、A 型明胶（生化级）、过硫酸铵
                                                               性能的影响，在制备 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶
            （APS，AR）、四甲基乙二胺（TEMED，质量分数
                                                               过程中将添加 CNCs 含量分别为 0、0.5%、1.0%、1.5%
            99%）、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA，质量分数
                                                               和 2.0%的复合水凝胶分别命名为 OSA/PAM-GT、
            ≥99%）、HAP（生物医药级）、GDL（质量分数 99%）、
                                                               OSA/0.5% CNCs/PAM-GT、OSA/1.0% CNCs/PAM-GT、
            戊二醛（医药级）、溶菌酶（纯度≥20000 U/mg），
                                                               OSA/1.5% CNCs/PAM-GT 和 OSA/2.0% CNCs/PAM-
            阿拉丁试剂（上海）有限公司；人骨瘤 MG63 细胞
                                                               GT（统称为 OSA/CNCs/PAM-GT）。作为对比，SA/
            购自中国科学院细胞库；DMEM 高糖培养基、胎牛
            血清、胰蛋白酶〔质量分数 0.25%胰蛋白酶-乙二胺                         PAM-GT、OSA/PAM 和 OSA/PAM-GT 在没有添加
            四乙酸二钠（trypsin-EDTA）溶液〕、青霉素、链霉                      CNCs 情况下，均通过上述方法制备。为了验证明
            素，HyClone 生物科技（美国）有限公司；细胞增                         胶分子在复合水凝胶上的包覆性，通过 X 射线光
                                                               电子能谱分析仪（XPS）对 OSA/CNCs/PAM 和
            殖-毒性检测试剂盒（Cell Counting Kit-8，CCK-8），
                                                               OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶表面元素分布进
            日本同仁化学研究所；曲拉通（Triton X-100）、碱
            性磷酸酶试剂盒（ALP Assay Kit），上海碧云天生物                     行分析。明胶分子的包覆率可采用式（1）进行
            技术有限公司。                                            计算。
                                                                            m              m
                 H1850 型台式离心机（湘仪离心机仪器有限公                       GT包覆率    / %   OSA/CNCs/PAM-GT  OSA/CNCs/PAM    100
            司）；Scientz-10ND 型真空冷冻干燥机（宁波新芝生                                         m OSA/CNCs/PAM-GT
            物科技股份有限公司）；Nicolet-6700 型傅里叶变换                                                              （1）
            红外光谱仪（美国 Thermo Scientific 公司）；S-3000N             式中： m OSA/CNCs/PAM-GT 为包覆明胶之后的
            型扫描电子显微镜（日本 Hitachi 公司） ；WDW-1                     OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的质量， g ；
            型微机控制拉力试验机（济南一诺世纪试验仪器有                             m OSA/CNCs/PAM 为包覆明胶之前的 OSA/CNCs/PAM 复
            限公司）；AutoPore  Ⅳ9500 型压汞仪〔Micromeritics            合水凝胶的质量，g。它们的质量均由电子分析天平
            （上海）仪器有限公司〕；449F3 型热重分析仪（德                         称量获得。
            国 Netzsch 公司）；XS/D8 Advance 型多晶 X 射线衍
            射仪（德国 Bruker 公司）；Axis Ultra XPS 型 X 射线
            光电子能谱分析仪（英国 Kratos 公司）；ELX800 型
            酶标仪（美国 BioTek 公司）。
            1.2   方法
            1.2.1  OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的制备
                 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的制备示意图
                                                                 注：“盒蛋”结构由海藻酸盐分子链络合钙离子所形成。
            见图 1。如图 1 所示，将 CNCs 掺杂到 OSA 基体中
                                                                图 1  OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的制备示意图
            制备 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶。分别称取一                     Fig. 1    Schematic diagram of the preparation of
            定量的 CNCs（0.5、1.0、1.5、2.0 g）和 0.37 g HAP                     OSA/CNCs/PAM-GT composite hydrogel
   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166