DOI: 10.1039/d0ra03224g
電紡聚(L)-丙交酯(PLLA)超細纖維是一種可生物降解的生物相容性支架,被廣泛用于組織工程領域。不幸的是,這些支架由于缺乏生物活性和抗菌能力而具有一定的局限性。在這項研究中,通過靜電紡絲制備了多巴胺功能化的還原氧化石墨烯(rGO)/PLLA復合納米纖維。研究了復合納米纖維的形態、理化和生物學特性。結果表明,rGO摻雜可以改善PLLA納米纖維的親水性、機械性能和生物相容性。與GO/PLLA和PLLA納米纖維支架相比,鹽酸四環素(TC)負載的rGO/PLLA復合納米纖維表現出更好的藥物控制釋放特性。載藥納米纖維支架對革蘭氏陰性大腸桿菌(E.coli)和革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌活性顯著提高。另外,rGO/PLLA復合納米纖維表現出增強的細胞相容性。因此,rGO/PLLA復合納米纖維有望開發用于生物醫學的多功能支架。
圖1.rGO/PLLA納米纖維制備示意圖。
圖2.(A)GO和(B)rGO的FE-SEM圖像;(C)GO和(D)rGO的EDX分析;GO和rGO的FT-IR光譜(E)。
圖3.(A)PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA電紡納米纖維的FE-SEM圖像。(B)PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA電紡溶液的電導率和粘度;(C)PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA電紡納米纖維的FT-IR光譜。
圖4.PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維膜的接觸角(*p<0.05)。
圖5.PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維的XRD圖譜(A)和DSC熱譜圖(B)。(C)通過DSC測量估算的PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維的相應熱性能,EXO代表放熱。
圖6.PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維膜的機械性能:(A)典型應力-應變曲線,(B)模量;(C)拉伸強度;(D)斷裂應變(*p<0.05)。
圖7.(A):電紡TC負載納米纖維的FE-SEM圖像:TC/PLLA、TC/GO/PLLA和TC/rGO/PLLA;(B)TC粉末、電紡PLLA、TC/PLLA、TC/GO/PLLA和TC/rGO/PLLA納米纖維的FT-IR光譜。
圖8.(A)載藥納米纖維膜:TC/PLLA、TC/GO/PLLA和TC/rGO/PLLA的體外藥物釋放曲線。(B)從圖(A)放大綠色框的視圖。
圖9.含和不含TC的PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維膜的攝影圖像(A)以及對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制區直徑(B)。(a)PLLA、(b)GO/PLLA、(c)rGO/PLLA、(d)TC/PLLA、(e)TC/GO/PLLA和(f)TC/rGO/PLLA。
圖10.(A)在1天時,rMSCs在PLLA、GO/PLLA和rGO/PLLA納米纖維膜上的免疫熒光圖像。比例尺=100 mm;(B)在培養的7天中對不同納米纖維進行MTT分析(*p<0.05,**p<0.01)。