DOI:10.1016/j.msec.2020.111747
為了實現對活微生物細胞的包封和固定化后細胞活性的評估，采用簡便有效的靜電紡絲技術將酵母細胞包埋在水溶性PAAm納米纖維中。首先，研究了PAAm/酵母靜電紡絲溶液的電導率、剪切粘度和表面張力與酵母/PAAm質量比的關系，以確定靜電紡絲固定化的最佳溶液條件。靜電紡絲后，酵母細胞的原始橢球形結構變成了扁球形結構。為了區分固定化結構和一般靜電紡絲過程中出現的微珠，通過FESEM和EDX對固定化結構和微珠結構進行了比較和分析。采用CTC和亞甲基藍染色法分別評估了游離細胞活性、靜電紡絲后的即刻細胞活性和固定化后儲存7天的細胞活性。結果表明，包封率保持在40％左右，固定化酵母細胞即使保存7天仍可保持活性，這為靜電紡絲固定化技術提供了良好的應用前景。
圖1.紡絲液的制備和靜電紡絲流程圖。
圖2.不同PAAm/酵母含量的PAAm/酵母紡絲液的物理性能：（a）溶液外觀，（b）溶液電導率，（c）溶液剪切粘度，（d）溶液表面張力。
圖3.PAAm/酵母復合納米纖維在不同接收距離下的SEM照片：（A，A1）15cm（B，B1）20cm（C，C1）25cm。紡絲電壓：15kV；前進速度：1.1mL/h；在不同接收距離下電紡PAAm/酵母納米纖維的直徑分布：（A2）15cm，（B2）20cm，（C2）25cm。（D）電紡PAAm/酵母納米纖維的平均直徑隨接收距離而變化。
圖4.PAM/酵母復合納米纖維在不同進料速度下的SEM圖像：（A，A1）0.9mL/h。（B，B1）1.1mL/h。（C，C1）1.3mL/h。紡絲電壓：15kV；收集距離：20cm。在不同進料速率下電紡PAM/酵母納米纖維的直徑分布：（A2）0.9mL/h，（B2）1.1mL/h，（C2）1.3mL/h。（D）電紡PAM/酵母納米纖維的平均直徑隨進料速率而變化。
圖5.由珠狀結構確定固定化結構：（A，A1）酵母菌在溶液中的形狀，（B，B1）靜電紡絲過程中的珠狀結構，（C，C1）在電紡納米纖維中固定的酵母結構。
圖6.（a）活性干酵母粉，純PAAm納米纖維膜，PAAm/酵母復合納米纖維膜的XPS全譜；（b）PAAm結構；（c）磷脂酰膽堿結構；（d）磷脂酰乙醇胺結構。
圖7.SEM和EDX分析能譜，（a，a'）PAAm納米纖維，（b，b'）固定化結構。
圖8.CTC染色活性測試的CLSM圖像：（a）游離酵母，（b）固定化酵母。
圖9.亞甲基藍染色后在光學顯微鏡下的觀察。（a，a’）游離酵母。（b，b’）固定化酵母。（c，c’）7天后的固定化酵母。（a，b，c）放大20×0.4，（a’，b’，c’）放大40×0.55。
微信二維碼
