甲基丙烯酸钠修饰光交联海藻酸盐水凝胶支架的制备和表征

发布时间：2024-03-28 03:28

　　背景:光交联海藻酸盐水凝胶因具有良好的生物相容性、可微创注射等优势已为热门的组织工程研究材料,但是仍然存在强度不足、细胞黏附能力不足等问题。目的:构建载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶材料,探索其物理性能和细胞黏附性能变化。方法:利用海藻酸钠和2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐制备甲基丙烯酸酯化海藻酸盐后,再与光引发剂和不同浓度甲基丙烯酸钠(0,20,40,60mmol/L)混合制备载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶,利用傅里叶红外光谱仪分析水凝胶的功能基团变化情况,扫面电镜观察水凝胶的表面形态,并测量其溶胀率。将MC3T3-E1细胞与各组水凝胶共培养48h,采用活死染色与CCK-8法分析水凝胶的细胞毒性;接种MC3T3-E1细胞于4组水凝胶表面,在第4小时活死染色观察细胞早期黏附情况,第3天活死染色观察细胞伸展情况。结果与结论:①傅里叶红外光谱分析显示,甲基丙烯酸钠的引入可在水凝胶红外波普波数1 600 cm^-1左右处出现来自甲基丙烯酸钠的新波峰;②扫描电镜显示随着甲基丙烯酸钠浓度的增加,光交联海藻酸盐水凝胶的致密度增加,孔径减小;③溶胀率测试显示随着甲基丙烯酸钠浓度的升高,光...

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【部分图文】：

图1载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶的合成示意图

将各组水凝胶在冷冻干燥机中冷冻干燥后保存在干燥的器皿内，行红外光谱分析。各组水凝胶的正式红外光谱前需要采集参比背景光谱，即将空白溴化钾片放入红外光谱仪样品仓内，采集背景红外光谱。采集参比背景光谱完成后，用镊子夹取少量材料，放进玛瑙研钵中，加入溴化钾一起研磨细碎，然后使用压片磨具将....

图2甲基丙烯酸酯化海藻酸盐的1H核磁图谱

材料合成以后，经过1H核磁共振图谱的采集，在经过软件MestRenova分析计算，如图2所示。可计算出双键接枝率为22.32%，基本符合预期要求。2.2各组水凝胶傅里叶红外光谱分析结果

图3各组光交联海藻酸盐水凝胶的红外分析波谱

红外光谱分析结果如图3所示：对比未载电荷的光交联海藻酸盐水凝胶，载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶在波长为1600cm-1左右处出现了一个新的特征峰，即图中的a峰。这个特征峰最可能的来源是SMA中的C=O键，提示SMA可以成功接枝到海藻酸盐水凝胶中。2.3各组水凝胶扫描电镜观察....

图4各组光交联海藻酸盐水凝胶的扫描电镜图片(×100)

各组水凝胶在扫描电镜下均呈现为疏松多孔状，但孔径大小略有差别，如图4所示：随着SMA浓度的升高，水凝胶的孔径呈现减小趋势；其中，SMA-0组和SMA-20组结构较为疏松、孔径较大；随着载入负电荷量的提高，水凝胶的结构变得更为致密、孔径明显变小。2.4各组水凝胶的溶胀率变化

本文编号：3940933