CN101078134B - 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备 - Google Patents

一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备 Download PDF

Info

Publication number
CN101078134B
CN101078134B CN2007100428372A CN200710042837A CN101078134B CN 101078134 B CN101078134 B CN 101078134B CN 2007100428372 A CN2007100428372 A CN 2007100428372A CN 200710042837 A CN200710042837 A CN 200710042837A CN 101078134 B CN101078134 B CN 101078134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
polymer material
coaxial electrostatic
electrostatic spinning
nano fibre
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007100428372A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101078134A (zh
Inventor
莫秀梅
陈锐
何创龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN2007100428372A priority Critical patent/CN101078134B/zh
Publication of CN101078134A publication Critical patent/CN101078134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101078134B publication Critical patent/CN101078134B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：(1)明胶溶于六氟异丙醇(HFIP)中，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；(2)热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇(HFIP)中，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。该纳米纤维具有壳芯结构，具有良好的生物相容性和机械性能，可以作为新型组织工程支架材料。

Description

一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备
技术领域
本发明属静电纺纳米纤维的制备，特别是涉及一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备。
背景技术
组织工程技术为修复病损的组织和器官提供了一种新的途径。在组织工程中，细胞支架起着支撑细胞生长、引导组织再生和控制组织结构等作用，是决定组织工程成败的关键因素之一。1934年美国人Formhals在一篇专利中首次介绍了利用静电斥力获得聚合物纤维丝的方法。
明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质，具有棒状三股螺旋结构，具有其它合成材料无法比拟的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，在临床医学和临床治疗中有广泛应用。单独静电纺明胶已有报道，但单独静电纺明胶支架无法满足组织修复中机械性能的要求。
热塑性聚氨酯具有高拉伸强度和断裂伸长率，良好的耐磨性、抗挠曲性、耐溶剂性、耐水解性和耐微生物能力，更重要的是聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性，使其在很多方面有着广泛用途，单独聚氨酯也已成功静电纺成纳米纤维。
但由于简单的混合静电纺存在多种弊端，迄今为止，静电纺明胶一聚氨酯复合纳米材料还未见报道。通过结合天然和人工高聚物的优点，利用两者的同轴复合，有望筛选出一种既生物相容性好，又有良好机械性能的三维多孔支架材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，通过将天然材料和聚合物材料同轴复合得到具有壳芯结构的新型纳米纤维，该种纳米纤维材料有望同时具有较好的生物相容性和机械性能，可作为组织工程支架材料。
本发明的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：
(1)明胶溶于六氟异丙醇(HFIP)中，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；
(2)热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇(HFIP)中，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；
(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。
所述的外层纺丝溶液浓度为4-10％；
所述的内层纺丝溶液浓度为3-8％；
所述的内层纺丝溶液的推进速率0.4-0.8ml/h；
所述的外层纺丝溶液的推进速率为06-0.8ml/h；
所述的静电压为18-24KV；
所述的喷丝头与接受板距离为120-140mm(如果是旋转接受装置应当适当减小接受距离)。
本发明的有益效果：
(1)本发明制得的纳米纤维具有壳芯结构，其中明胶作为壳层，保持纤维良好的生物相容性，聚氨酯作为芯层，为纤维提供良好的机械性能；
(2)本发明的纳米纤维，可以作为新型组织工程支架材料，为制备细胞外基质纤维支架开拓领域。
附图说明
图1是壳芯结构纳米纤维(Gelatin-r-TPU)放大5万倍透射电镜照片(TEM)。
图2是壳芯结构纳米纤维(Gelatin-r-TPU)扫描电镜照片(SEM)。
图3是同轴静电纺丝喷头在喷丝时泰勒锥形态照片。
图4是本发明所用到的同轴静电纺丝工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
用电子分析天平城取0.30g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为6％(克/毫升)的明胶溶液；将0.15g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为3％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.4ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为18KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约240nm的无序纳米纤维薄膜。
实施例2
用电子分析天平城取0.40g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.20g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.4ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为18KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约235nm的无序纳米纤维薄膜。
实施例3
用电子分析天平城取0.30g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.15g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.8ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约260nm的无序纳米纤维薄膜。
实施例4
用电子分析天平城取0.40g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.20g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为1.0ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约280nm的无序纳米纤维薄膜。

Claims (7)

1.一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：
(1)明胶溶于六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；
(2)热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇中，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；
(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的外层纺丝溶液浓度为4％-10％。
3.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的内层纺丝溶液浓度为3％-4％。
4.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的内层纺丝溶液的推进速率0.4-0.8ml/h。
5.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的外层纺丝溶液的推进速率为0.4-1.0ml/h。
6.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的静电压为18-24KV。
7.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的喷丝头与接受板距离为120-140mm。
CN2007100428372A 2007-06-27 2007-06-27 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备 Expired - Fee Related CN101078134B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100428372A CN101078134B (zh) 2007-06-27 2007-06-27 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100428372A CN101078134B (zh) 2007-06-27 2007-06-27 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101078134A CN101078134A (zh) 2007-11-28
CN101078134B true CN101078134B (zh) 2011-11-09

Family

ID=38905788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100428372A Expired - Fee Related CN101078134B (zh) 2007-06-27 2007-06-27 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101078134B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101619501B (zh) * 2009-08-14 2012-02-15 东华大学 一种直径可控的高分子超细纤维的制备方法
CN101736419B (zh) * 2009-12-07 2012-08-29 东华大学 采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结构纤维的方法
CN101748560B (zh) * 2009-12-11 2011-11-02 江南大学 纳米级多孔静电纺复合材料的纺纱方法
CN102973333B (zh) * 2012-12-04 2015-06-03 东华大学 一种纳米纱增强的静电纺纤维组织工程支架及其制备方法
JP2016519222A (ja) * 2013-03-15 2016-06-30 アーセナル メディカル， インコーポレイテッド コア−シース繊維ならびにそれを作製するための方法およびそれを使用するための方法
CN103266421B (zh) * 2013-06-09 2014-07-02 东华大学 一种乳酸己内酯共聚物/胶原蛋白/壳聚糖小口径血管支架的制备方法
CN103572388B (zh) * 2013-11-20 2016-11-16 东华大学 一种无针式同轴静电纺丝装置及纺丝方法
CN103757718B (zh) * 2014-01-26 2016-04-06 东华大学 一种平板自由液面同轴静电纺丝方法及其装置
CN104018247B (zh) * 2014-06-13 2016-06-08 东华大学 一种聚氨酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料的制备方法
CN104611772B (zh) * 2015-01-15 2017-01-25 东华大学 一种批量制备同轴纳米纤维的静电纺丝装置
CN104911738B (zh) * 2015-05-19 2017-03-15 南京林业大学 一种pu/cap芯鞘结构纤维的制备方法
CN105369369B (zh) * 2015-12-24 2017-07-18 北京化工大学 一种离心同轴静电纺丝机
CN105727368B (zh) * 2016-01-08 2019-06-25 深圳市第二人民医院 一种三维复合材料支架及其制备方法
CN106119996B (zh) * 2016-09-07 2018-02-16 厦门大学 用于制备复合纤维膜的同轴电纺多射流喷头
CN107050525A (zh) * 2017-04-24 2017-08-18 东华大学 一种pH敏感性同轴聚乳酸己内酯PLCL/明胶双载药纤维支架的制备方法
CN107447292B (zh) * 2017-08-10 2019-07-16 江南大学 一种微纳米螺旋多孔纤维的制备方法及其应用
CN108930074A (zh) * 2018-07-16 2018-12-04 苏州联畅特种纤维有限公司 一种超疏水纤维的制备工艺
CN109537071A (zh) * 2018-12-06 2019-03-29 南通纺织丝绸产业技术研究院 一种制备多层结构的纳米纤维的方法
CN109957846B (zh) * 2019-04-08 2021-05-14 嘉兴学院 基于同轴静电纺丝的广直径分布纳米纤维及其制备方法
CN110195294B (zh) * 2019-07-05 2021-09-07 四川大学 一种双负载核/壳结构的纳米纤维膜及其制备方法
CN112281303A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 福建师范大学 一种生物友好型医用肋骨骨折绷带制备装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1537981A (zh) * 2003-10-23 2004-10-20 黄争鸣 共轴复合连续纳/微米纤维及其制备方法
CN1660940A (zh) * 2004-02-24 2005-08-31 同济大学 一种新的复合透光材料及其制备方法
CN1718172A (zh) * 2005-07-20 2006-01-11 同济大学 一种组织工程血管及其体外构建方法
CN1739959A (zh) * 2005-07-20 2006-03-01 同济大学 一种夹层复合材料及其制备方法
CN1952227A (zh) * 2006-10-11 2007-04-25 东华大学 用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法
CN1958890A (zh) * 2006-11-08 2007-05-09 中国科学院广州化学研究所 一种具有核/壳结构的蓄热调温超细复合纤维及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1537981A (zh) * 2003-10-23 2004-10-20 黄争鸣 共轴复合连续纳/微米纤维及其制备方法
CN1660940A (zh) * 2004-02-24 2005-08-31 同济大学 一种新的复合透光材料及其制备方法
CN1718172A (zh) * 2005-07-20 2006-01-11 同济大学 一种组织工程血管及其体外构建方法
CN1739959A (zh) * 2005-07-20 2006-03-01 同济大学 一种夹层复合材料及其制备方法
CN1952227A (zh) * 2006-10-11 2007-04-25 东华大学 用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法
CN1958890A (zh) * 2006-11-08 2007-05-09 中国科学院广州化学研究所 一种具有核/壳结构的蓄热调温超细复合纤维及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
.静电纺纳米纤维用于组织工程支架.中国组织工程研究与临床康复11 22.2007,11(22),全文.
何创龙
柯勤飞
莫秀梅
钱永芳
钱永芳;莫秀梅;柯勤飞;何创龙;.静电纺纳米纤维用于组织工程支架.中国组织工程研究与临床康复11 22.2007,11(22),全文. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101078134A (zh) 2007-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101078134B (zh) 一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备
Huang et al. Electrospun poly (butylene succinate)/cellulose nanocrystals bio-nanocomposite scaffolds for tissue engineering: Preparation, characterization and in vitro evaluation
Singh et al. Optimization of electrospinning process & parameters for producing defect-free chitosan/polyethylene oxide nanofibers for bone tissue engineering
CN102178640B (zh) 将疏水性药物均匀负载于亲水性聚合物电纺纳米纤维的方法
Liang et al. Functional electrospun nanofibrous scaffolds for biomedical applications
CN106110401B (zh) 微纳米复合双层皮肤支架及其制备方法
CN104383606B (zh) 一种高强度高弹性血管支架及其制备方法
CN100594948C (zh) 一种含壳聚糖的纳米纤维组织修复支架的制备方法和应用
CN101156962B (zh) 含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法
CN101502671B (zh) 丝素蛋白/p(lla-cl)复合纳米纤维组织修复支架的制备方法
CN102525689B (zh) 取向纳米纤维仿生神经导管及其制作方法
CN102817105A (zh) 核壳结构合成高分子-天然高分子复合纤维的制备方法
CN105525441A (zh) 一种可折叠多层交联复合纤维网膜及其制备方法与应用
CN101555637A (zh) 以静电纺制备海藻酸盐微球/高聚物复合纳米纤维的方法
CN103083724A (zh) 一种负载gm1和ngf双营养因子的神经组织修复支架的制备方法
CN110755684A (zh) 负载外泌体和生长因子的微球/纳米纱复合支架及其制备方法
CN101748504A (zh) 具有皮芯结构的再生蚕丝蛋白纤维的制备方法
CN1818163A (zh) 一种丝素蛋白与聚乙烯醇共混纳米纤维及制备方法
Zhu et al. Characterization of a co-electrospun scaffold of HLC/CS/PLA for vascular tissue engineering
CN106075544A (zh) 一种芯壳复合结构载药缝合线及其制备方法
CN111962210B (zh) 一种聚己内酯/甲基丙烯酰化弹性蛋白纳米纤维复合膜及其制备方法和应用
KR20110094553A (ko) 코어-쉘 형태의 나노섬유 지지체 및 이의 제조방법
CN110387588A (zh) 一种利用Janus并列针头静电纺丝制备核壳结构的微纳米纤维膜的方法
CN106390208A (zh) 一种含多级孔结构的三维立体支架材料及制备与应用
CN101417150A (zh) 脂肪族聚酯-壳聚糖复合纤维组织修复支架的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111109

Termination date: 20210627