DOI: 10.3390/polym13050831
本研究利用靜電紡絲技術制備了殼聚糖納米纖維膜，并對其作為潛在的傷口愈合貼片進行了探索。尤其，深入評估了物理或化學交聯處理對墊形態、力學、水相關和生物學特性的影響。使用磷酸根離子（即物理交聯）可獲得平均尺寸為190nm的光滑且高度均勻的納米纖維，而使用乙二醇二縮水甘油醚（即化學交聯）可獲得平均尺寸為270nm的粗糙且存在部分聚結的納米纖維。此外，與化學交聯的墊子相比，物理交聯的墊子表現出增強的力學性能，以及更高的水蒸氣滲透性和親水性。最重要的是，細胞粘附和細胞毒性實驗表明，使用磷酸根離子作為交聯劑可以顯著提高殼聚糖膜的生物相容性，從而提高細胞活性。另外，通過一種簡單的后處理浸漬方法，可以使物理交聯的墊子具有可調節的藥物遞送性能。結果證明，該方法有望制備可用于生物醫學和醫藥領域的廉價、生物相容性好、高效的殼聚糖基納米纖維。
圖1.甲殼素和殼聚糖的化學結構。
圖2.殼聚糖基膜的制備過程示意圖。
圖3.（a，b）物理或（d，e）化學交聯處理后殼聚糖膜的FESEM顯微照片及其（c，f）相應尺寸直方圖。
圖4.（a）對物理（黑色方塊）和化學交聯（紅色圓圈）電紡墊進行單軸拉伸試驗得到的應力-變形曲線。（b）力學性能（即楊氏模量、斷裂伸長率和拉伸強度）。
圖5.孵育16小時后，通過MTT法評估附著細胞的細胞粘附力。（a）L929鼠成纖維細胞線性回歸圖，是通過將細胞數量從1250增加到10,000而獲得的。該圖顯示了趨勢線方程和R2數據相關性。（b）物理（Phys-cross）和化學（Chem-cross）交聯膜上的L929細胞粘附。數值表示為一式三份進行的3個實驗的平均值±標準誤差。（c）HaCat人角質形成細胞線性回歸圖。（d）HaCaT細胞粘附。星號表示T檢驗中的顯著性（*p<0.05）。（e）Saos-2人成骨細胞線性回歸圖。（f）Saos-2細胞粘附。星號表示T檢驗中的顯著性（*p<0.05）。
圖6.通過MTT法測定條件培養基的細胞毒性，該條件培養基是通過在37℃的無菌條件下將膜浸泡24小時，然后將1:1稀釋的培養基添加到L929鼠成纖維細胞（a），HaCaT人角質形成細胞（b）或Saos-2人成骨細胞（c）再持續24小時獲得的。結果表示為相對于對照（未處理細胞）的百分比，數值為一式三份進行的3個實驗的平均值±S.D.。星號表示T檢驗中的顯著性（圖b：對照與物理交聯相比以及物理交聯與化學交聯相比，**p<0.0005。對照與化學交聯相比，***p<0.0001。圖c：對照與化學交聯相比，*p<0.005）。
圖7.物理交聯殼聚糖膜在含不同濃度（即5、10、20mg/L）染料的（a）MB和（b）MO溶液中的吸附動力學。擬一級動力學模型擬合的數據用虛線表示。（c）物理交聯殼聚糖膜的吸附等溫線，及其（d）Freundlich模型擬合曲線。qt、qe和Ce分別代表特定時間的吸附容量，處于平衡狀態時的吸附容量和染料溶液平衡濃度。
圖8.在含不同濃度（即40、80和160mg/L）染料的（a）MB和（b）MO溶液中負載后，物理交聯殼聚糖膜在PBS中的累積釋放。
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