[发明专利]一种电纺制备双面定向纳米纤维膜的装置及方法

说明书

本发明公开了一种电纺制备双面定向纳米纤维膜的装置及方法，该装置为：驱动电机、驱动电机调速器、旋转支架杆、承接片固定槽、承接片以及电极板。其中，承接片固定槽用来固定承接片，且固定位置可调；电极板置于承接片正下方，且面积大于承接片；承接片轴线与旋转支架杆轴线处于同一水平线上。方法步骤为：配置纺丝液；再采用所得的溶液进行静电纺丝，通过自制的接收装置承接，得到定向纳米纤维；最后将所得的纳米纤维膜置于乙醇中浸泡，烘干后即得到定向纳米纤维膜。本发明的制备方法具有简单高效的特点，能够得到具有一定厚度的高度定向纳米纤维膜，取下接收装置后可直接用做细胞培养支架，在生物医学工程领域具有光明的应用前景。

技术领域

本发明属于静电纺丝领域，具体涉及一种电纺制备双面定向纳米纤维膜的装置。

背景技术

静电纺丝是一种简便易行的新型组织工程多孔支架制备方法，电纺支架具有独特的微观结构和适当的力学性能，由于具有与天然细胞外基质相近的纳米级结构，电纺支架能够仿生细胞外基质的结构特点，使之有望成为理想的组织工程支架。其中，电纺定向纳米纤维因能很好的引导细胞尤其是神经细胞的神经突触生长及分化，因此受到许多研究者的青睐。

虽然目前有多种方法制备定向纳米纤维，然而，用作细胞支架的定向纳米纤维往往需要从纤维接收装置上转移到玻璃片培养基底上，这一过程不仅增加了实验的繁琐性，并且在转移纤维的过程中存在较大程度破坏纤维定向性的可能，得到的纤维支架只具有单面，无法满足一些生物医学研究的要求，给研究带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种电纺高效制备双面定向纳米纤维膜的装置及方法，解决上述现有的技术问题。

一种电纺高效制备双面定向纳米纤维膜的装置，该装置包括高压电源、电极板、驱动电机、电机支架、驱动电机调速器、旋转支架杆、承接片固定槽、承接片、带金属针头的注射器以及微量注射泵；电极板置于承接片正下方，且电极板与高压电源负极相连并接地线；所述的旋转支架杆两端分别与驱动电机及承接片固定槽相连，通过驱动电机调速器调控旋转速度，通过电机支架调整承接片与注射器的距离；所述的承接片固定槽用来连接承接片及旋转支架杆，带动承接片进行旋转；所述的承接片的水平面置于带金属针头的注射器的正下方，面积小于电极板；所述的带金属针头的注射器的针头与高压电源正极相连并接地线。

进一步的，该装置设有防止外部气流扰动注射器注射纺丝液至纺丝液承接片的纺丝保护箱。

进一步的，该装置设有调整电极板高度的铁架台。

进一步的，旋转支架杆为玻璃杆或铁杆。

进一步的，承接片为玻璃片或铁片。

进一步的，电极板置于承接片的水平面正下方1～2cm处。

进一步的，承接片轴线与旋转支架杆轴线处于同一水平线上。

一种电纺制备双面定向纳米纤维膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将聚丙烯腈原丝溶于N,N二甲基甲酰胺溶液中，利用磁力搅拌机搅拌至溶液澄清均匀，并离心除去溶液中的气泡；

步骤2：将步骤1中的纺丝溶液加注射器中，打开微量注射泵，调节溶液流速，电压，针头与负极之间的接收距离，控制周围环境的温度及湿度，确保达到纺丝合适的环境状态；

步骤3：在步骤2的条件下进行静电纺丝，使用承接片承接，得到定向排列的双面纳米纤维支架。

优选地，所述步骤1中，聚丙烯腈原丝的质量体积分数为15％。

优选地，所述步骤1中，磁力搅拌的条件为45℃、150r/min。

优选地，所述步骤2中，溶液流速为0.5～1ml/h，电压为15kV，接收距离为10～15cm，纺丝温度为25℃，湿度为45％。