同轴静电纺丝法制备PVA-胶原微纳米纤维

张晓莉， 汤克勇， 郑学晶

(1. 郑州大学 材料科学与工程学院，郑州 450001；2. 中原工学院 河南省功能性纺织面料技术重点实验室，郑州 450007)



同轴静电纺丝法制备PVA-胶原微纳米纤维

张晓莉1,2， 汤克勇1， 郑学晶1

(1. 郑州大学 材料科学与工程学院，郑州 450001；2. 中原工学院 河南省功能性纺织面料技术重点实验室，郑州 450007)

摘要:通过同轴静电纺丝技术，制备以胶原为壳层而PVA为核层的微纳米纤维，研究壳层胶原溶液的浓度和同轴静电纺丝工艺参数对PVA-胶原微纳米纤维形貌的影响。研究结果表明：壳层胶原溶液浓度越大，越容易获得串珠状PVA-胶原微纳米纤维；当纺丝电压为15～20 kV，纺丝距离为15～20 cm，壳层胶原溶液流速为0.1 mL/h时，可以获得表面相对光滑的微纳米纤维。

关键词:胶原；聚乙烯醇；静电纺丝；核壳结构；微纳米纤维

静电纺丝纤维直径通常分布在几十纳米至几微米之间，所得静电纺丝纤维毡具有极大的比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网状结构，因而用途广泛，尤其在生物医学领域，如用在组织工程支架[1-2]和药物控制释放[3-5]等方面。胶原蛋白广泛分布于结缔组织、骨骼、内脏细胞间基质及肌腔、韧带、巩膜等部位，是结缔组织中极为重要的结构蛋白，起着支撑器官、保护机体的功能[6-7]。2001年，Huang等[8]将聚氧乙烯(PEO)添加到I型胶原溶液中可以改善胶原的静电纺丝性能，PEO添加量越多，越容易得到表面光滑的纳米纤维，但是这种方法不能得到纯胶原纳米纤维。2002年，Jamil A. Matthews等[9]最先采用1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFP)作溶剂，利用静电纺丝技术成功制备了纯胶原蛋白纳米纤维组织工程支架。……