DOI:10.1016/j.msec.2020.111403
本研究旨在探討原始碳納米管（CNTs）對用于生物醫學領域的聚氨酯（PU）/CNT復合材料最終性能的凈影響。因此，通過靜電紡絲制備了純PU和具有不同CNTs含量（0.05％、0.1％、0.5％和1％）的PU/CNT復合材料。優化靜電紡絲參數使其具有無珠的纖維結構，平均纖維直徑和孔隙率之間無顯著差異。結果顯示，添加CNTs會導致結晶度百分比、吸水率、楊氏模量、韌性、電導率、在加速介質中的降解時間、凝固時間和人臍靜脈內皮細胞粘附性增加。但未檢測到CNT百分比與鈣吸附之間的直接關系。此外，所有樣品的7天提取物均未觀察到明顯的細胞毒性。這些納米復合材料具有廣泛的特性，使其成為神經、心血管、骨生物材料或肌腱以及韌帶替代物的理想候選材料。
圖1：電紡納米復合材料的SEM圖像和纖維直徑分布。a）NPU，b）PU/0.05CNTs，c）PU/0.1CNTs，d）PU/0.5CNTs和e）PU/1CNTs。
圖2：a）具有不同CNTs含量的電紡納米復合材料的XRD圖譜（紅色正方形顯示納米復合材料中CNTs的峰，因為CNTs在高濃度下發生團聚）。b）樣品中強峰強度的變化。
圖3：a）NPU，b）PU/0.05CNTs，c）PU/0.1CNTs，d）PU/0.5CNTs和e）PU/1CNTs樣品的二值圖像，用于孔隙率測量，f）2D和3D樣品的孔隙率分別使用imageJ軟件和視/體密度測定。
圖4：a）靜電紡絲和薄膜樣品的水接觸角量。（*：p≤0.05，**：p≤0.01）b）短期c）長期吸水率隨時間的變化。d）靜電紡絲和薄膜納米復合材料的長期和短期吸水率和接觸角的變化。
圖5：a）一組四探針電池和其中的一個樣品。b）用于電導率測定的探頭附件。c）含不同CNTs量的樣品中電導率的變化。（**：p≤0.01和***：p≤0.001）
圖6：a）具有不同數量的CNTs的樣品的應力-應變圖。b）納米復合材料的剛度和韌性。
圖7：在CoCl2中浸泡48天之前和之后，不同樣品完整性的比較。
圖8：接種24小時后，在a）NPU，b）PU/0.05CNTs，c）PU/0.1CNTs，d）PU/0.5CNTs，e）PU/1CNTs復合物表面上培養的HUVEC的SEM圖像。比例尺10和500nm。f和g）PU/0.1CNTs和PU/1CNTs表面上的細胞菌落，表明細胞粘附的適宜表面。
圖9：HUVEC在具有不同CNTs含量的電紡墊和作為對照的組織培養板上7天的增殖情況。a）培養7天后的細胞活性百分比。HUVEC與b）NPU，c）PU/0.05CNTs，d）PU/0.1CNTs，e）PU/0.5CNTs，f）PU/1CNTs和g）對照相互作用的光學顯微鏡圖像。
圖10：與作為陽性對照的Teflon?相比，PU/CNTs納米復合材料的凝固時間。（*：p≤0.05和**：p≤0.01）
圖11：樣品a）NPU，b）PU/0.05CNTs，c）PU/0.1CNTs，d）PU/0.5CNTs和e）PU/1CNTs的WDX圖像，用于研究表面上的鈣吸附。
