文献综述
1、课题研究的现状及发展趋势
丝素是将蚕丝脱胶后的丝素纤维加工成的、用作化妆品原料的一种白色粉末状高分子蛋白质。是一种坚韧而有弹性的蛋白质,占蚕丝纤维总量的70-80%,丝素是一种源于蚕丝的天然高分子蛋白质，含有18种氨基酸，其中的11种为人体必需氨基酸;大分子中存在结晶区和非结晶区，主要成分为乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸、酪氨酸等hellip;hellip;各类氨基酸组成。因为具有beta;折叠结晶结构（因为丝素主要成分氨基酸中有氨基，易形成氢键）所以不溶于水，但有吸水溶胀性，在碱性溶液中能逐步分解（beta;折叠结晶结构被破坏），失去光泽，降低强力。丝素蛋白对人体无毒害作用，安全可靠，具有良好的生物相容性，适于开发成功能性材料。因此，随着对其独特氨基酸组成及结晶结构等理化特性研究的深入，国内外对丝素的应用正从传统的纺织领域积极向多领域探索，丝素蛋白在生物医学材料领域的应用也日趋广泛和深入。随着组织工程学的兴起,丝素组织工程支架也已成为丝素生物材料研究的热点,以丝素为材料的多种形态的组织工程支架已用于各种细胞组织构建的研究并主要介绍丝素组织工程支架的制备,以及丝素组织工程支架用于骨、软骨、韧带和肌腱等细胞组织构建的研究进展,并展望丝素作为组织工程支架材料的研究发展趋势,以期为丝素组织工程支架的深入研究提供参考[1]。单独使用丝素蛋白支架存在力学性能不强、吸水性能弱等问题，采用添加其他物质按照一定比例共混并通过技术加工后得到以复合支架的形式应用于组织工程，彼此弥补了自身的不足，同时具有了有很大的可控性[2]。
聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly（lactic-co-glycolic acid）,PLGA)由两种单体—乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，其组织相容性好,降解产物对组织无毒性, 可以具有支架和缓释载体的双重作用,目前已在多种组织工程领域应用[3]。不同的单体比例可以制备出不同类型的PLGA。PLGA的降解产物是乳酸和羟基乙酸，同时也是人代谢途径的副产物，所当它应用在医药和生物材料中时不会有毒副作用。当然，乳糖缺陷者除外。通过调整单体比，进而改变PLGA的降解时间，这种方法已广泛应用于生物医学领域中，如：皮肤移植，伤口缝合，体内植入，微纳米粒等。聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)被广泛用于骨组织工程支架材料，具有良好的生物相容性和降解性，但作为一种人工合成的高分子材料，其也有一定的缺陷，如本身的降解产物偏酸性容易引起炎症反应及机械强度不够等[4]，经常需要与其他的物质混合制备成共混物。比如采用Ⅰ型胶原和聚乳酸-羟基乙酸共聚物 ( PLGA)复合，制作改良的生物支架，将原代培养的成骨细胞接种于复合支架上培养[5]。比如在聚(L-丙交酯-co-乙交酯)(PLGA)和PLGA/beta;-磷酸三钙(beta;-TCP)多孔支架上种植成骨细胞,考察支架对细胞活性的影响，重点研究静/动态体外降解一定时间后的PLGA和PLGA/beta;-TCP支架上细胞的增殖情况[6]。
静电纺丝是一种能制备超细纤维的重要方法。 早在1934年， Formhals首次介绍了利用静电斥力获得聚合物纤丝的技术[7]。纳米纤维具有尺度小、比表面积大和物理性能优异等特点， 在微电子、过滤材料、纺织、能源和生物医学等领域具有广阔的应用前景[8]。目前, 由静电纺丝制得的纳米纤维大都是无纺布的形式，很难获得理想的单向排列纤维结构。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。传统的电纺丝技术制造的纤维都是以无纺形式出现的。这对于要构建高度取向的纤维组织来说是远远不够的。近年来，一种消除电纺丝过程中纺丝射流固有的不稳定鞭动的“稳定射流电纺丝技术”可以很好的解决上述问题，本实验采用的就是此种方法。何创龙等利用同轴共纺技术将药物包裹在纳米纤维的芯层，收集成定向排列的纤维束， 探讨了这种纤维束作为载药缝合线的可能性, 但这种纤维束的力学性能与商用缝合线的力学性能相比还存在较大差距[9,10]。因此, 提高基于静电纺纤维线的力学性能是关键[11,12]。纳米纤维支架具有仿生性好、比表面积大、高渗透性、可控释活性物质等优点，胶原是ECM的主要结构成分，具有良好拟生性能；PLGA可降解，具有良好的机械性能；蚕丝有较高的强度和柔性，对水和氧通透性好[13]。将采用静电纺丝法制作的PLGA、丝素、胶原纳米支架与细胞复合后，细胞能在支架上生长[14]。前人探讨了大鼠骨髓间充质干细胞BMSCs在聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段多元共聚物PLGA-[ASP-PEG]表面粘附、增殖的情况,为组织工程学体外诱导种子细胞生长提供了新的生物材料[15]。之前还有人探讨了PLGA-丝素-胶原纳米三维多孔支架的制备方法及细胞相容性。方法采用静电纺丝法制备PLGA-丝素-胶原(实验组)及单纯PLGA(对照组)纳米三维多孔支架，扫描电镜观察两组支架材料，测定支架纤维直径、孔隙率、吸水率及抗拉强度[14]。还有人初步探讨了静电纺人工神经移植物丝素蛋白-PLGA神经导管的生物相容性[16,17]。
然而传统静电纺丝法制备的纤维排列杂乱，纤维的应用在一定程度上受到了限制，所以近年来人们更多地致力于静电纺丝制备取向纤维的研究[18]。本实验通过骨髓间充质干细胞体外分离、培养，收集用该方法扩增的细胞。以求成功建立体外分离培养骨髓间充质干细胞的方法；在三种不同配比的混合材料的体外培养中观察细胞生长增殖形态及活力。综合前人的研究我们尝试使用丝素和PLGA所构成的壳芯复合纤维，并且研究二者比例不同时的纤维的性能，研究其溶胀，力学等物理特性并研究其对BMSCs行为的影响。
2.本课题研究的意义和价值
丝素作为天然生物材料具有良好的生物相容性，有利于细胞培养；合成高分子材料PLGA具有良好的生物相容性、生物力学性能及生物可降解性，有利于提高支架的生物力学性能及控制其降解速率。基于稳定射流电纺丝技术，利用同轴静电纺丝原理，利用丝素和可降解的生物材料PLGA构建机械性能良好，生物活性良好的取向超细纤维，致力于细胞培养的问题并研究该材料对BMSCs行为的影响。
3.参考文献
[1]杨磊, 朱良均, 杨明英, 等. 丝素组织工程支架的研究进展[J]. 蚕业科学, 2011，37(2) : 296-302
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