摘要:采用水平转鼓式生物反应器进行动态发酵,通过在发酵后期实施含梯度浓度糊化马铃薯淀粉(Potato Starch,PS)的培养基置换策略,成功制备了具有两面不对称孔隙结构的双层细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)水凝胶(根据培养基PS浓度不同命名为BC/PS),并对其理化性能及细胞相容性进行了系统表征。分析显示:BC/PS两面的微观孔隙结构存在较大差异,淀粉掺入侧形成微米级多孔架构(多孔层),整体材料的孔隙率显著提升。随着PS浓度的增大,BC/PS的密度及拉伸力学性能呈梯度下降趋势,而表面亲水性与保水性能显著提升。材料两面吸附BCA蛋白的能力不同,致密层展现出最低的蛋白黏附率(25.25%)。体外细胞实验证明,对比原BC,BC/PS多孔层结构更利于L929小鼠成纤维细胞的黏附增殖。以上结果表明,BC/PS的致密层具有防止脏器粘连的潜力,而多孔层能促进L929细胞增殖,这种双功能特性使其在疝修补材料等生物医学领域展现出良好的应用前景。
文章目录
1 实验
1.1 试剂及原料
1.2 培养基配方及淀粉溶液的制备
1.3 淀粉形态观察及培养基流变学分析
1.4 BC及BC/PS双层材料的制备
1.5 样品微观结构观察
1.6 傅里叶红外光谱测试
1.7 孔隙率测试
1.8 密度、保水性能、吸水曲线及水接触角测试
1.9 拉伸力学性能测试
1.10 蛋白黏附率测试
1.11 体外细胞相容性测试
1.12 统计学分析
2 结果与讨论
2.1 淀粉形态观察、培养基流变学及BC生产过程分析
2.2 样品微观结构观察
2.3 傅里叶红外光谱及孔隙率测试分析
2.4 密度、保水性能、吸水曲线及水接触角分析
2.5 拉伸力学性能分析
2.6 蛋白黏附分析
2.7 体外细胞相容性分析
3 结论