DOI: 10.1021/acsami.9b17597
本研究采用靜電紡絲技術制備了含氧化鋅納米粒子和不含氧化鋅納米粒子的藻酸鹽纖維墊，并對其進行了洗滌-交聯處理，從而獲得了高度穩定的產品，其特征是直徑為100±30 nm的細而均勻的納米纖維。以市售膠原蛋白產品為對照，仔細評估所制備的墊子的生物反應，特別注意所用交聯劑（Ca2+或Sr2+或Ba2+離子）的影響以及納米填料的存在。成纖維細胞和角質形成細胞培養成功地證明了所制備的海藻酸鹽基質的安全性，并發現氧化鋅納米粒子具有很強的抑菌和抗菌性能；首先，鍶和鋇交聯的樣品在細胞粘附和生長方面表現出與市售膠原膜非常相似的性能，盡管它們顯示出明顯較低的蛋白質吸附。此外，實驗證明鍶交聯的嵌入氧化鋅納米粒子墊子的力學性能和水相關性能與人皮膚相似（即，楊氏模量為470 MPa，水蒸氣透過率為3.8?10-12 g/m Pa s），從而證明所制備的墊子能夠承受相當大的壓力，同時保持去除滲出液的基本能力。考慮到所獲得的結果，與通常使用的動物膠原衍生系統相比，所提出的藻酸鹽基產品可通過更簡單、更安全的生產過程生產出無害且價格合理的外科補片和傷口敷料膜。
圖1.墊子制備方法示意圖。
圖2.S2樣品（a）和S4樣品在低（b）和高（b插圖）放大率下的形態。ZnO納米粒子（紅色點）在S4樣品中的分布（c）。
圖3.16 h后細胞粘附在藻酸鹽基膜上的顯微鏡觀察。
圖4.通過MTT測試，將膜提取物在完全培養基中浸泡6 h，然后添加到L929成纖維細胞（綠色條）或HaCaT角質形成細胞（紫色條）中24 h（a）和48 h（b）。結果表示為相對于對照未處理細胞的百分比（c）。通過MTT測試，在16小時（灰色條）和72小時（黃色條）孵育后，四種不同藻酸鹽膜和膠原商業膜上的L929成纖維細胞（c）和HaCaT角質形成細胞（d）的細胞粘附和生長。結果表示為在相應孵育時間，相對于商業膠原膜的細胞百分比，數值為一式四份進行的3個實驗的平均值±標準偏差。星號表示在Tukey試驗中的顯著性（p<0.05與相應膠原蛋白相比）。
圖5.（a）四種不同藻酸鹽膜和商用膠原膜（Coll）在六孔板中FBS的穩定性評估，每孔2 ml胎牛血清中含每種類型的兩層膜。在FBS（t 0）中孵育開始時和孵育10天后（t 10）宏觀完整性的照相比較。（b）和（c）通過蛋白質定量評估不同藻酸鹽膜和商業膠原蛋白在FBS或HS存在下分別孵育指定時間的血清蛋白質吸附特性。星號和#號表示在Tukey試驗中的顯著性（p<0.05，0 h與不同孵育時間相比；p<0.05，48 h的膜與48 h的膠原蛋白相比）。
圖6.（a）和（c）通過MTT測試，HaCaT角質形成細胞分別在FBS或HS中的四種不同藻酸鹽膜和膠原商業膜上預孵育（綠色條）或不孵育（紫色條）48小時的細胞粘附（16小時）。結果表示為相同條件下，相對于商業膠原膜的細胞百分比，數值為一式四份進行的2個實驗的平均值±標準偏差。星號和#號表示在Tukey試驗中的顯著性（#p<0.05，不含FBS的膠原蛋白與含FBS的膠原蛋白相比；*p<0.05相對于相應的膠原蛋白）。（b）和（d）分別根據（a）和（c）中顯示的數據計算的在FBS或HS中預孵育或未預孵育的膜之間的細胞粘附率的比率。
圖7.（a）樣品S2和S4在37℃時的動態力學行為。（b）樣品S2和S4在室溫下的機械性能（斷裂伸長率、拉伸強度和楊氏模量）。
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