聚己內酯-MXene電紡纖維的合成、表征及生物相容性評價

DOI：10.1016/j.colsurfa.2019.124282

二維（2D）MXene在生物醫學應用領域引起了人們極大的興趣。在這里，作者首次合成了聚己內酯-MXene（PCL-MXene）復合電紡纖維，并對其在生物醫學領域的可能應用進行了評價。通過場發射掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、傅立葉變換紅外光譜、X射線光電子能譜、熱重分析/差示掃描量熱法、機械強度和接觸角對復合纖維進行了表征。另外，以成纖維細胞（NIH-3T3）和成骨細胞前體（MC3T3-E1）為模型，對合成的復合纖維進行了生物相容性評價。除此之外，還測定了復合纖維對于硬化組織形成的可能的生物礦化活性。結果表明，PCL-MXene復合電紡纖維對兩種細胞系均具有細胞友好性。然而，與成纖維細胞相比，成骨前細胞顯示出更高的細胞活力。考慮到良好的結果，這項工作有望為MXene基復合材料在生物醫學領域的廣泛應用開辟新的途徑。

圖1. MX相（Ti₃AlC₂）（a）、MXene（Ti₃C₂）（b）的FESEM 圖像，MXene的EDS和紫外吸收（c，d）。

圖2.原始PCL電紡纖維（a）、PCL-MXene復合電紡纖維（0.2、0.5、1和2 wt％MXene）（b-e）的FESEM圖像。復合纖維（f）的TEM圖像和與（a-e）對應的纖維直徑分布分別為（a1- e1）

圖3. PCL-MXene（2 wt％）復合電紡纖維的元素映射和EDS（底部）。

圖4. PCL、PCL-MXene復合材料和MXene粉體的XRD（A），PCL（a）、PCL-MXene復合材料（b）和MXene粉體（c）的FTIR（B）

圖5.PCL和PCL-MXene復合電紡纖維的TGA、DSC和應力/外特性曲線（A、B、C）。

圖6.PCL和PCL-MXene復合電紡纖維的潤濕性試驗。

圖7.電紡纖維在SBF溶液中孵育兩周的FESEM圖像：原始PCL（a）和PCL-MXene復合材料電紡纖維（b）的EDS（底部）。

圖8.生物相容性試驗。（a1和b1）MTT法，（a2和b2）NIH-3T3和MC3T3-E1細胞在PCL和PCL-MXene纖維支架上附著和增殖的掃描電鏡圖像。（c）蛋白質吸附試驗結果。（d1和d2）PCL-MXene復合纖維細胞培養5天前后的XPS譜。