Polymers：PVPA-ESM/rGO納米纖維的制備與表征及其組織工程應用

DOI: 10.3390/polym13060913

基于納米纖維-聚合物支架的傷口敷料是預防傷口感染和加快傷口愈合的最佳方法之一，其具有良好的抗菌性能和適宜的皮膚再生能力。本文采用靜電紡絲法合成了具有不同還原氧化石墨烯含量（0、0.5、1和2wt％）的聚乙烯吡咯烷酮-丙烯酸水凝膠（PVPA）-蛋殼膜（ESM）-還原氧化石墨烯（rGO）納米片納米復合敷料。所制備的納米纖維表面光滑，隨著rGO含量的增加，其纖維直徑減小。結果表明，rGO對不透水性有著重要作用。當rGO濃度從0.5wt％增加到2wt％時，接觸角值持續增大。與PVPA-ESM相比，PVPA-ESM/1wt％rGO的機械強度和應變分別提高了28％和23％。當加入1wt％rGO時，420分鐘后PVPA-ESM的溶脹率從875％提高到1235％，而當rGO的質量分數為2％時復合材料的降解率提高。體外細胞培養研究表明，與不含rGO納米片的傷口敷料相比，rGO含量為0.5-1wt％的PVPA-ESM傷口敷料可增強PC12細胞的活性。總體而言，rGO負載PVPA-ESM納米纖維傷口敷料是皮膚再生應用中的一種潛在候選材料。

圖1.（a）PVP/丙烯酸基水凝膠，（b）蛋殼膜溶液和（c）經rGO納米片修飾的電紡PVPA-ESM纖維的制備過程示意圖。

圖2.（a，b）蛋殼膜（ESM）的SEM圖像，（c）FTIR光譜，（d）XRD圖，（e）rGO的XRD圖，以及（f）FE-SEM圖。

圖3.（a）PVPA-ESM，（b）PVPA-ESM/0.5wt％rGO，（c）PVPA-ESM/1wt％rGO和（d）PVPA-ESM/2wt％rGO纖維的SEM圖像和纖維直徑分布。

圖4.電紡PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的x射線衍射圖（x=0.5、1和2wt％）。

圖5.PVPA、ESM、rGO和具有不同rGO濃度（x=0、0.5、1和2wt％）的PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的FTIR光譜。

圖6.（a）具有不同rGO濃度（x=0、0.5、1和2wt％）的PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的拉伸強度和（b）斷裂應變（p*<0.05）。

圖7.具有不同rGO濃度（x=0、0.5、1和2wt％）的電紡PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的接觸角測量值。

圖8.（a）電紡PVPA-ESM和具有不同rGO納米片含量（x=0、0.5、1和2wt％）的PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的降解率和溶脹度與浸泡時間的函數關系（p*<0.05）。

圖9.具有不同rGO濃度（x=0、0.5、1和2wt％）的PVPA-ESM/xwt％rGO納米纖維的細胞活性（*p>0.05表示不同樣品之間無顯著差異）。