摘要
作为一种天然线性多糖,海藻酸盐以其良好的生物相容性广泛应用于组织工程及其相关领域.然而,海藻酸盐本身的降解速率缓慢,其水凝胶降解方式不可控,降解产物因分子量过高难于从体内排除.同时,离子交联水凝胶由于离子交换反应,力学性能与降解行为不可控制.这些缺陷在一定程度上限制了海藻酸盐在组织工程中的应用.本文利用部分氧化海藻酸钠与明胶发生Schiff碱反应制备了化学交联水凝胶. 首先以高碘酸钠为氧化剂对高古洛糖醛酸(G)含量的海藻酸钠进行了氧化改性.红外光谱(FTIR)测试结果表明氧化产物的分子结构中出现了醛基结构. 采用盐酸羟胺滴定法测定了氧化产物的氧化度,以粘度法表征了相对分子质量. 结果证实氧化温度上升时,氧化产物的相对分子质量显著降低;增加氧化剂量可获得较高氧化度的氧化海藻酸钠,但同时也降低了氧化产物的相对分子质量.模拟生理条件下(37℃、pH 7.4)氧化海藻酸钠具备良好的水解降解性能. 以四硼酸钠为交联促进剂,利用氧化海藻酸钠与明胶发生Schiff碱反应制备了化学交联水凝胶.红外光谱(FTIR)测试结果证实水凝胶的分子结构中出现了Schiff碱特征峰.流变性能检测表明,通过调整氧化度、氧化海藻酸钠浓度、明胶浓度与四硼酸钠浓度,可把此类水凝胶的凝胶时间在600s至60s之间进行调节.强度和流变学测试结果揭示水凝胶的力学性能可在一定范围内调控,使其适用于相关组织工程领域. 以体外细胞培养法评价了化学交联海藻酸钠.明胶水凝胶的生物相容性.浸提液实验证实选择适宜的氧化海藻酸盐和明胶的配比,可保证化学交联海藻酸盐-明胶水凝胶膜几乎无细胞毒性.直接观测与荧光观测结果表明L929细胞在水凝胶膜表面生长形态良好.MTT实验亦证实L929细胞在水凝胶表面和细胞培养板上的活性无显著性差异.以上实验结果表明化学交联海藻酸钠-明胶水凝胶具有良好的生物相容性.
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