等離子體表面處理提高p3/4hb無(wú)紡支架的親水性
細(xì)胞在與支架材料的粘附后能有效增殖，分化并形成細(xì)胞外基質(zhì)，支架材料應(yīng)適合于種子細(xì)胞粘附，這是二者相互作用的前提。用微生物合成的多羥基烷酸(pha)為高分子聚合物，采用靜電紡絲法制備pha無(wú)紡支架具有較高的孔隙率、比表面積和一定的力學(xué)強(qiáng)度，但由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)疏水，使其在細(xì)胞親和力方面存在一定的缺陷，阻礙了pha在組織工程中的理想應(yīng)用。
所以對(duì)pha進(jìn)行必要的修飾是必要的。但是由于pha分子中存在大量的惰性基團(tuán)，缺乏必要的活性位點(diǎn)，且其分子量大，化學(xué)修飾困難。對(duì)p3/4hb膜進(jìn)行等離子體改性前，其靜電接觸角為122°，在高疏水性條件下，用氧等離子體處理后，靜電接觸角顯著降低，達(dá)到78°，具有中等的親水性。研究發(fā)現(xiàn)，在p3/4hb膜表面，c和o元素在支架表面起主要作用，而在p3/4hb膜表面，氧元素的含量顯著增加，相應(yīng)地，c和o元素的含量增加。coor峰強(qiáng)度隨c-c峰強(qiáng)度的降低而降低，c-o峰強(qiáng)度和coor峰強(qiáng)度增加。改性前、后應(yīng)力值差異不顯著(p>0.05)。細(xì)胞附著率分別為10.80%土0.81%、48.63%+2.31%、52.40%土0.92%、組之間有差異(p<0.05)。
由于pha具有良好的彈性和力學(xué)強(qiáng)度，所以它非常適合于組織工程，但是由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)的疏水性使得它不適合作為理想的支架材料。材料的力學(xué)性能是由其本體特征所決定的，而表面的物化性狀則是影響細(xì)胞與支架相互作用的重要因素。因此，為了提高材料的細(xì)胞親和性而又不改變其本體性狀，尤其是力學(xué)性能，等離子體表面改性就成為一種有效的改性途徑。氧等離子體是一種具有等密度帶電顆粒的導(dǎo)電氣體。它通過(guò)輝光放電轟擊p3/4hb膜表面，導(dǎo)致cc、c-h和co鍵斷裂、交聯(lián)和氧化，使材料表面形成自由基，引入活性基團(tuán)，如-oh和-cooh，從而改變表面化學(xué)成分，但不影響支架的整體力學(xué)性能。
支架表面的化學(xué)成分、拓?fù)洹⒈砻骐姾梢约坝H水性等都會(huì)影響細(xì)胞與支架之間的相互作用。高聚物表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞的粘附生長(zhǎng)有很大的影響，通常認(rèn)為羧基羥基、磺酸基、胺基和酰胺基等基團(tuán)能促進(jìn)細(xì)胞的粘附生長(zhǎng)。細(xì)胞附著在支架上是通過(guò)細(xì)胞膜上的受體識(shí)別材料，附著在上面的蛋白質(zhì)介導(dǎo)的，蛋白質(zhì)的吸附要求材料具有一定的疏水性，過(guò)于親水的表面不利于蛋白質(zhì)的吸附，但有助于細(xì)胞的粘附生長(zhǎng)，細(xì)胞膜也具有一定的親水性適宜于種子細(xì)胞粘附、增殖的材料表面應(yīng)中等濕度。將-oh、-c0oh等基團(tuán)引入p3/4hb高疏水性支架表面，利用等離子體表面改性技術(shù)，可使支架表面濕潤(rùn)度達(dá)到中等親水性，為促進(jìn)種子細(xì)胞的粘附創(chuàng)造了有利條件。比較不同處理方法對(duì)無(wú)紡布p3/4hb支架細(xì)胞粘附率的影響，采用等離子體表面改性材料處理的支架細(xì)胞更適合于細(xì)胞粘附生長(zhǎng)。經(jīng)表面改性后，所引入的活性基團(tuán)還可以作為生物活性分子與支架之間穩(wěn)定的共價(jià)鍵結(jié)合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)生物活性單體在材料表面的接枝，為高分子生物材料的改性提供了廣闊的前景。