KH-550/PPy/PET单丝制备及生物相容性评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.08.016

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (8): 1244-1249.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.08.016

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KH-550/PPy/PET单丝制备及生物相容性评价

王莹¹，陈莹²，岳秉飞^1，3，唐劲天^{1, 2}，李莹¹，张小娜¹

1北京中医药大学中药学院生物制药系，北京市 100102；2清华大学工程物理系医学物理与工程研究所，北京市 100084；3中国食品药品检定研究院实验动物资源研究所，北京市 100050

收稿日期:2013-12-21 出版日期:2014-02-19 发布日期:2014-02-19
通讯作者: 岳秉飞，研究员，博士生导师，中国食品药品检定研究院实验动物资源研究所，北京市 100050 并列通讯作者：唐劲天，研究员，博士生导师，清华大学工程物理系医学物理与工程研究所，北京市 100084
作者简介:王莹，女，1989年生，北京市人，汉族，北京中医药大学在读硕士，主要从事生物医用纺织品研究。
基金资助:
中国博士后科学基金第53批面上项目(2013M530637)

Preparation and biocompatibility of gamma-aminopropyl triethoxysilane/polypyrrole/ polyester monofilament

Wang Ying¹, Chen Ying², Yue Bing-fei^{1, 3}, Tang Jin-tian^{1, 2}, Li Ying¹, Zhang Xiao-na¹

1Department of Biopharmaceutical Sciences, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China; 2Institute of Medical Physics and Engineering, Department of Engineering Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3Department of Laboratory Animal Quality Testing, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China

Received:2013-12-21 Online:2014-02-19 Published:2014-02-19
Contact: Yue Bing-fei, Investigator, Doctoral supervisor, Department of Biopharmaceutical Sciences, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China; Department of Laboratory Animal Quality Testing, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China Corresponding author: Tang Jin-tian, Investigator, Doctoral supervisor, Department of Biopharmaceutical Sciences, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China; Institute of Medical Physics and Engineering, Department of Engineering Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
About author:Wang Ying, Studying for master’s degree, Department of Biopharmaceutical Sciences, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China
Supported by:
China Postdoctoral Science Foundation, No. 2013M530637

摘要/Abstract

摘要：

背景：目前关于移植毛发的研究大部分是以患者本身拥有足够的毛发为基础，对于治疗大面积的秃发没有明显的效果，而植入性人造头发可解决这一问题。
目的：制备硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷/聚吡咯膜/涤纶(KH-550/PPy/PET)单丝复合材料作为植入性人造头发，并对制备效果进行评定，测定复合材料对小鼠成纤维细胞L929的细胞毒性。
方法：涤纶单丝经过去污处理、碱减量处理、硅烷偶联剂处理和聚吡咯镀膜等一系列过程制备成KH-550/PPy/PET复合材料。采用直接接触法，将此复合材料和L929细胞共孵育。采用CCK-8法于培养第1，2，3，5，7天进行细胞毒性检测。
结果与结论：制备所得的复合材料表面光滑，聚吡咯镀膜完整，无断裂，且耐磨性能良好，不易脱落。从扫描电子显微镜、傅里叶变换红外分光检测减量处理后的涤纶单丝表面聚吡咯的镀膜量明显高于未经过碱减量处理的涤纶单丝。复合材料和L929细胞共孵育，培养第1，2，3，5，7天细胞存活率依次为100%，80.37%，73.26%，81.96%，77.50%，细胞毒级为1级。结果表明，硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的引入有效地提高了聚吡咯膜与涤纶单丝的结合力，实验所制备的硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷/聚吡咯膜/涤纶复合材料生物相容性较好，无明显细胞毒性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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关键词: 生物材料, 材料相容性, 植入性人造头发, KH-550, 聚吡咯, 涤纶

Abstract:

BACKGROUND: Now most of the researches on transplant hair are based on the patients with enough hair, but there is no apparent corrective effect for large area of alopecia. Implanted artificial hairs can solve this problem.
OBJECTIVE: To make and evaluate the γ-aminopropyl triethoxysilane/polypyrrole/polyester (KH-550/PPy/PET) composite monofilament as implanted artificial hairs, and to carry out cytotoxicity tests using NCTC clone 929 cells with composite monofilament.
METHODS: KH-550/PPy/PET composite monofilament was prepared in a series of steps, including pre-spotting, alkali treatment, silane coupling agent treatment and polypyrrole coating. The viability of NCTC clone 929 cells were detected after 1, 2, 3, 5, 7 days of co-culture with composite monofilament by using cell counting kit-8.
RESULTS AND CONCLUSION: KH-550/PPy/PET composite monofilament had a smooth surface without crack. The PPy films did not come off accidentally and had good wearability. After alkali treatment, PPy quality on the surface of monofilament was significantly heavier than before. Using silane coupling agent (KH-550) could effectively enhance biocompatibility and binding force of polyester monofilaments. After co-cultured with composite monofilaments, the viability of NCTC clone 929 cells was 100%, 80.37%, 73.26%, 81.96%, 77.50% at days 1, 2, 3, 5, 7 respectively. The level of cytotoxicity was grade 1. The results show that KH-550 can effectively enhance the binding force between PPy and PET monofilament, and the prepared KH-550/PPy/PET composite monofilament has good biocompatibility and no acute toxicity.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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Key words: biocompatible materials, transplantation, hair, scalp, alopecia

中图分类号:

R318

王莹，陈莹，岳秉飞，唐劲天，李莹，张小娜. KH-550/PPy/PET单丝制备及生物相容性评价[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(8): 1244-1249.

Wang Ying, Chen Ying, Yue Bing-fei, Tang Jin-tian, Li Ying, Zhang Xiao-na. Preparation and biocompatibility of gamma-aminopropyl triethoxysilane/polypyrrole/ polyester monofilament[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(8): 1244-1249.

图/表（结果） 2

2.1 吡咯镀膜前后单丝的外观形态图1A为吡咯镀膜前后单丝的外观形态图。涤纶单丝为白色丝状纤维，经聚吡咯镀膜后单丝呈现黑色。

2.2 吡咯镀膜前后单丝的表观形态图1B为不同处理方法下吡咯镀膜前后单丝的透射电镜图。由图1B-a可知清洗后的涤纶单丝光滑无孔洞。经碱减量处理后出现明显且分布均匀的凹陷，图1B-c是在碱减量处理的基础上引入硅烷偶联剂，可以看出材料表面凹陷数量变少且明显变浅，说明KH-550均匀的涂布在材料表面。

2.3 红外光谱图分析图2A，B是碱减量处理4 h、硅烷偶联剂偶联及吡咯聚合前后单丝的红外光谱图。α，β不饱和羧酸酯类物质在1 730-1 715 cm^-1，1 300-1 250 cm^-1，1 200-

1 050 cm^-1三处均存在摩尔吸收系数大于200的极强峰。因PET分子中共轭效应影响，所以特征峰向低波数移动。如图所示，1 710 cm^-1，1 240 cm^-1，1 090 cm^-1处为PET的特征峰。其中1 710 cm^-1处为PET的最强谱带，峰形尖锐，由C=O的伸缩振动引起^[18]。1 240 cm^-1，1 090 cm^-1处是由C-O伸缩振动所引起的峰。因PET分子上-CH₂与氧原子相连，使得-CH₂的吸收特征峰向低波数移动。2 920 cm^-1，2 848 cm^-1处谱带为-CH₂伸缩振动产生的吸收峰^[19]。 1 579 cm^-1，1 500 cm^-1为苯环的特征峰，1 579 cm^-1处归属为非晶区的苯环对称伸缩振动^[20]1 500 cm^-1为苯环碳氢面内弯曲振动峰。1 338 cm^-1归属为反式-CH₂面外摇摆振动。872 cm^-1和723 cm^-1处为苯环-CH面外弯曲振动。KH-550偶联单丝组中硅烷偶联剂KH-550分子中存在丰富的可水解基团-OCH₂CH₃，水解后生成硅醇羟基-Si(OH)₃，硅烷膜经高温老化后生成更高键能的Si-O-Si基团^[12]。在1 000-

1 100 cm^-1范围内出现Si-O-Si伸缩振动峰1 045 cm^-1。664 cm^-1处谱带出现Si-C伸缩振动和Si-O伸缩振动峰^[21]。1 540 cm^-1处为N-H弯曲振动吸收峰。2 920 cm^-1， 1 560 cm^-1，1 408 cm^-1是PPy的特征吸收峰^[22]，1 560 cm^-1处芳杂环C=C双键的共轭伸缩振动。

图2C，D是碱减量处理与否聚吡咯镀膜单丝红外线光谱图。碱处理前后的KH-550/PPy/PET单丝相比较，可以看出两者的特征吸收峰基本不变，峰位基本一致。但是碱处理后的KH-550/PPy/PET单丝的吸收峰强度高于未经过碱处理的KH-550/PPy/PET单丝。

2.4 吡咯镀膜涤纶单丝镀层结合力变化图3是聚吡咯镀膜单丝结合力测试图，其中图3A-a为清洗过的单丝原样，图3A-d为纯胶带。胶带颜色越黑表示黏附的聚吡咯粉末越多，同时也说明涤纶单丝与聚吡咯镀膜的结合力越低。

2.5 复合材料表面黏附细胞形态图3B为样品与细胞共孵育3 d，材料表面黏附细胞的结果。BX51型光学显微

镜下显示，每种样品上都有L929细胞附着，由于黑色聚吡咯较染色后细胞颜色深，部分图中看不出明显的细胞外观。

2.6 复合材料细胞毒性测试结果阴性对照组与PPy/PET单丝组(f)进行方差分析检验可以发现两者培养 7 d内吸光度值差异无显著性意义(P > 0.05，表1)。

PPy/PET单丝组与阴性对照组比较，在细胞培养初期及末期均差异不明显。KH-550/PPy/PET单丝组与PPy/PET单丝组细胞成活率相比较，只第1天存在显著性差异(P < 0.05，图4)。KH-550/PPy/PET单丝组细胞存活率培养第1，2，3，5，7天依次为100%，84.02%，73.26%，81.96%，77.50%，细胞毒级为1级。

参考文献

引言

头发作为皮肤的附属物，是人体不可或缺的一部分。全球大约有18亿患者遭受秃发的困扰^[1]，目前秃发的发病率不断上升，并呈现年轻化趋势。不仅在外观上更是在心理上给人们造成极大的伤害。目前的许多治疗方法中^[2]，无论是药物治疗还是自体毛发移植治疗对于面积较大的秃发都不能产生令人满意的效果^[3-4]。因此植入性人造头发的研究为治疗秃发带来新希望。涤纶(polyester fibre，PET)材料由于其具有良好的生物稳定性被广泛应用于生物医学领域。在全世界范围内此种用涤纶单丝制作的植入性人造头发已经植入超过11万例，但其与皮肤组织间的界面黏合力较弱常常导致很多不良结果产生，如感染和排异^[5]。因此对涤纶单丝表面进行改性，增强涤纶单丝的生物相容性成为解决这一问题的合理有效途径^[6]。

本次实验采用镀聚吡咯膜的方法对其进行表面改性。聚吡咯(polypyrrole, PPy)是一种固有的导电聚合物，其表面性质可控、生物相容性良好、具有较好的物化性质，已被用于神经导管材料桥接周围神经和调节神经干细胞的生存和维持方面^[7]，同时有望应用于植入性人造头发领域。但有研究显示采用液相原位聚合法直接将织物与吡咯单体在氧化剂溶液中反应^[8]，的聚吡咯膜与织物结合不牢固^[9]。可采用轧车轧液的方法解决这一问题^[10]，但这一方法对于实验仪器有很大的要求，并不能广泛应用。所以实验采用加入硅烷偶联剂作为偶联剂来增强两者之间的黏合作用。硅烷偶联剂的种类繁多，其中γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-Aminopropyl triethoxysilane，KH-550)其无毒性、无污染且具有良好的生物相容性^[11]。

实验通过吡咯的聚合反应形成聚吡咯薄膜，再应用KH-550的黏合作用使其牢固的黏附在涤纶表面，以提高涤纶单丝的生物相容性，满足人们对于植入性人造头发的需求。

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材料方法

设计：细胞学体外实验。

时间及地点：于2013年4至10月在清华大学医疗新技术实验室完成。

材料：

细胞：NCTC clone 929 cells购自中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库。

单丝：实验用单丝由东莞市维尔维化纤有限公司提供，线密度为10.8 tex，单丝直径为0.01 mm。

KH-550/PPy/PET单丝的制备及生物相容性研究实验的主要试剂及仪器：
仪器及试剂	来源
吡咯(99%)，硅烷偶联剂(KH-550)	阿拉丁试剂有限公司
FeCl₃•6H₂O	西陇化工股份有限公司
C₇H₈O₃S•H₂O	国药集团化学试剂有限公司
胎牛血清	HyClone公司，美国
MEM培养基	Gibco公司，美国
CCK-8	DOJINDO公司，日本
酶标仪	伯乐公司，美国
环境扫描电子显微镜	捷克，FEI Quanta 200型
红外光谱分析仪	赛默飞世尔公司，Nicolet 6700型

实验方法：

单丝去污处理：将10.8 tex单丝放入体积分数4%草酸溶液中，在70 ℃恒温水浴锅中煮练30 min，然后将试样放入质量浓度20 g/L NaOH溶液中，在80 ℃水浴条件下煮练60 min，清洗直至pH值呈中性后在60 ℃下干燥。

碱减量处理：将涤纶单丝放入质量浓度200 g/L的NaOH溶液中^[12]，放置在70 ℃的恒温水浴锅里粗化处理4 h。取出后用去离子水充分清洗，然后在60 ℃下干燥至恒质量。

硅烷偶联剂处理：1.1 mL的KH-550溶解在体积分数90%的乙醇溶液中^[13]，制得0.05 mol/L的KH-550溶液。试样浸泡在0.05 mol/L的KH-550中3 h，后130 ℃高温老化 3 h。

聚吡咯镀膜单丝的制备：将经过上述处理的试样放入浓度为0.03 mol/L的对甲苯磺酸水溶液中，在33 ℃的条件下浸渍1 h，取出试样60 ℃烘干。将上述试样放入0.6 mol/L吡咯单体的水溶液中在室温下预浸泡2 h^[11]。然后加入氧化剂FeCl₃•6H₂O，氧化剂与吡咯的初始摩尔比为1∶2。在 0 ℃条件下反应时间为3 h^[14]。反应结束取出试样依次用无水乙醇清洗，再用去离子水洗净至洗液无色，放入60 ℃烘箱里进行30 min低温干燥。

实验制得7种样品，分别为清洗过的涤纶单丝原样(a)，碱减量处理4 h的涤纶单丝(b)，硅烷偶联剂偶联(KH-550处理)的涤纶单丝(c)，碱减量处理后KH-550偶联的KH-550/PPy/PET(d)，未碱减量处理但经过KH-550偶联的KH-550/PPy/PET复合单丝(e)，碱减量处理后的PPy/PET复合单丝(f)，未碱减量处理的PPy/PET复合单丝(g)。

透明胶带测试法测定单丝聚吡咯镀层结合力：把单丝捋顺并将其均匀排列，宽度为2 cm；将制备好的样品置于厚度为2 mm的橡胶垫上；把3M型聚酯胶带黏附在样品上，宽度为2 cm；用2 kg滚柱在测试样品上摩擦50次；慢慢剥掉胶带，以黏在胶带上聚吡咯粉末的体积进行评价，即评价胶带黏附物质的黑色程度^[15]。

细胞毒性测定：依据中华人民共和国国家标准GB/T16886.5(医疗器械生物学评价第5部分)相关规定进行实验。采用直接接触法与材料样品共孵育于96孔板中，细胞接种量为3 000个/孔。空白细胞组作为阴性对照组，空白培养基组作为空白对照组，其他组为实验组，每组共设12个复孔，每空加入样品长度为5 cm。采用CCK-8试剂盒与材料样品共孵育，实验在培养第1，2，3，5，7天进行细胞毒性检测。用酶标仪检测各孔在450 nm波长处的吸光度值(A)。

细胞增殖率测试：根据各组的A值计算(公式1)细胞相对增殖率(relative growth rate，RGR)，其中As、Ac、Ab分别为实验组、阴性对照组和空白组的平均A值；

RGR(%)=[(As-Ab)/(Ac-Ab)]×100% (1)

细胞毒性分级标准：RGR≥100%，细胞毒性为0级；75%-99%为1级；50%-74%为2级；25%-49%为3级；1%-24%为4级；0为5级^[16]。实验结果以细胞毒性分级评价，0或1级为合格，2级应结合细胞形态综合评价；3-5级为不合格^[17]。

主要观察指标：复合材料的表观形态，胶带黏附物质的黑色程度，傅里叶变换红外分光检测上聚吡咯，硅烷偶联剂等的特征吸收峰，L929细胞的成活率及其在单丝上的黏附效果。

统计学分析：计量资料以x(_)±s表示，应用SPSS 16.0软件进行统计学分析，组间均数的差异比较采用方差分析法，P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 碱减量处理有利于材料表面聚吡咯膜的附着，KH-550与其有同样的效果 PPy为黑色，如图1聚吡咯镀膜前后单丝外观形态图可以看出，碱处理过的KH-550/PPy/PET单丝、未碱处理的KH-550/PPy/PET单丝、碱处理过的碱处理过的PPy/PET单丝颜色较深，未碱处理的PPy/PET单丝颜色较浅呈灰色。这是由于碱刻蚀材料表面使其形成凹坑，表面变得粗糙，表面积增加，从而增加了聚吡咯镀膜的厚度。而未经过碱处理的KH-550/PPy/PET单丝由于KH-550的引入，增加了材料表面的氨基基团，因此材料表面聚吡咯的量相较于未碱处理的PPy/PET单丝表面聚吡咯的量明显增加。

3.2 KH-550及聚吡咯成功镀膜对比聚吡咯镀膜前后的透射电镜图可知，材料经过碱减量处理，表面有较浅凹陷形成，聚吡咯镀膜分布均匀，未出现断层。未碱处理的KH-550/PPy/PET单丝、未碱处理的PPy/PET单丝虽然有聚吡咯镀膜生成，但其在表面分布不均且形成裂纹使涤纶材料裸露，同时部分聚吡咯未平铺在材料表面而是聚集在一起形样。胶带颜色越黑表示黏附的聚吡咯粉成球状结构。外观形态可见，在其他条件相同的情况下，经过硅烷偶联剂偶联的材料相比于未经过偶联的材料颜色较深；将未碱处理的KH-550/PPy/PET单丝、未碱处理的PPy/PET单丝所代表的复合单丝进行比较可以看出，两者颜色相差无几，说明硅烷偶联剂可以有效地提高聚吡咯镀膜效果，这是由于硅烷偶联剂中含有亲水和亲油两种基团，其可以把有机材料和无机材料联接起来^[23]，硅烷偶联剂增加了材料表面的有效基团，从而使得聚吡咯的镀膜量增加，复合材料外观颜色相应变黑。无论是宏观角度还是微观角度都表明经过上述方法处理的涤纶材料表面聚吡咯镀膜成功，且硅烷偶联剂的引入可以增加涤纶材料表面聚吡咯的量。

红外线光谱结果进一步证明聚吡咯镀膜成功。结果显示，与碱减量处理4 h单丝相比，KH-550偶联单丝在 2 920 cm^-1，2 848 cm^-1处谱带既高且宽，是由于交联硅烷偶联剂KH-550造成的，多出部分为KH-550中-CH₂。 1 090 cm^-1处峰形变高且宽，主要是由于Si-O吸收峰与C-O伸缩振动峰重叠造成的。部分为1 560 cm^-1，1 469 cm^-1

培养时间(d)

图4 不同培养时间各组细胞成活率示意图

Figure 4 The viability of cells in each group at different culture time

图注：①与阴性对照组比较：^aP < 0.05；KH-550/PPy/PET单丝与PPy/PET单丝比较，^bP < 0.05。②涤纶单丝原样(a)，碱减量处理4 h的涤纶单丝(b)，硅烷偶联剂偶联(KH-550处理)的涤纶单丝(c)，碱减量处理后KH-550偶联的KH-550/PPy/PET (d)，未碱减量处理但经过KH-550偶联的KH-550/PPy/PET复合单丝(e)，碱减量处理后的PPy/PET复合单丝(f)，未碱减量处理的PPy/PET复合单丝(g)。KH-550/PPy/PET：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷/聚吡咯膜/涤纶。③图中数据为表1中数值计算所得。

处出现吡咯环特征吸收峰，说明吡咯环在吡咯单体在聚合过程中未被破坏。相较于PET单丝，KH-550/PPy/PET单丝在1 573 cm^-1，1 506 cm^-1处吸收峰即宽且高，苯环来源为PET分子和掺杂剂对甲苯磺酸。由此可看出KH-550和PPy已成功涂布在材料表面。KH-550/PPy/PET单丝特征峰的位置和强度与原样相比都发生一定的偏移，表明聚吡咯镀膜并不是简单的包裹在涤纶表面，而是在聚合过程中同时发生了物理和化学反应。使得聚吡咯牢固的附着在材料表面。为明确KH-550的偶联效果，对聚吡咯镀膜材料进行了进一步比较分析：KH-550/PPy/PET单丝与PPy/PET单丝相比较，可以看出1 560 cm^-1处存在峰形尖锐的吡咯环特征振动峰，PPy/PET单丝中相应位置的吸收峰强度明显变弱，说明经过硅烷偶联剂处理的单丝表面结合的聚吡咯数量更多。664 cm^-1处显示出较弱强度的Si-C伸缩振动和Si-O伸缩振动峰，而在此处没有吸收峰，再一次说明KH-550已经成功的附着在材料表面。未经过碱处理的KH-550/PPy/PET单丝与未经过碱处理的PPy/PET单丝比较，两者中PPy的特征吸收峰峰位基本不变，但峰强度存在明显差异。其原因是由于KH-550的偶联作用增加了材料表面聚吡咯镀膜的量，使膜厚度增加，吸收峰增强。

3.3 KH-550的引入有效地增加聚吡咯膜与材料表面的结合力实验选取了4种材料，其中两种经过硅烷偶联剂KH-550处理另外两种未经过KH-550处理。同时相同处理方法的两种试样又根据是否进行了碱减量处理进一步分类。分别为经过碱减量处理的PPy/PET复合单丝和碱减量处理后KH-550进一步处理的KH-550/PPy/PET复合单丝，与未进行碱减量处理的PPy/PET复合单丝和未进行碱减量处理但经过KH-550进一步处理的KH-550/PPy/PET复合单丝。此4种试样黏附在胶带上的聚吡咯粉末的量从大到小依次为g>e>f>d。由此可知：相同碱减量处理条件下，经过硅烷偶联剂处理的复合单丝其聚吡咯镀层的结合力明显高于未经过硅烷偶联剂处理的复合单丝。表明硅烷偶联剂KH-550对于增强吡咯镀膜涤纶单丝镀层结合力有明显效果。

材料的表面性质如表面拓扑形貌对细胞的黏附有很大影响，并且证实粗糙表面更有利于细胞的生长和黏附^[24]，表面粗糙的聚吡咯膜能够增强细胞的活性^[25]。结果显示，聚吡咯的细胞相容性较好，对细胞几乎不存在毒性。对各组细胞成活率进行分析可知，KH-550/PPy/PET单丝组细胞存活率按时间顺序依次为100%，84.02%，73.26%，81.96%，77.50%，说明KH-550偶联的PPy/PET复合材料无明显细胞毒性，具有良好的细胞相容性。光学显微镜观察细胞黏附情况，7种样品表面均有细胞附着，且细胞形态正常完整，未出现破裂、核固缩等异常现象。KH-550偶联单丝、KH-550/PPy/PET单丝、PPy/PET单丝表面附着细胞的量相对较多，表明KH-550和聚吡咯无毒性。实验表明，硅烷偶联剂KH-550可以有效的增加单丝表面结合力。

从宏观上可看出，KH-550偶联的PPy/PET单丝较未经偶联的单丝颜色深，聚吡咯镀膜均匀完整。透射电镜结果显示经碱处理的PPy/PET单丝无论是否引入硅烷偶联剂，其表面均形成均匀完整，无断裂的聚吡咯镀层。红外线光谱结果进一步证明聚吡咯成功镀在材料表面。且硅烷偶联剂的引入增加了材料表面聚吡咯镀膜的量。透明胶带测试实验结果显示，经过硅烷偶联剂偶联的材料与聚吡咯的结合力更强，聚吡咯镀层更加牢固地覆盖在材料表面，有效地增强了材料的耐磨性能。细胞的毒性试验显示，经过硅烷偶联剂偶联与否的PPy/PET单丝其细胞毒性均为1级，无明显细胞毒性，符合临床应用材料要求。硅烷偶联剂的引入增加了PPy/PET复合材料的耐磨性能，但未降低材料的细胞相容性。

硅烷偶联剂KH-550与聚吡咯本身的生物相容性良好，大量的实验已经证明这一点，但将两者结合起来的研究却相对较少，实验采用聚吡咯改性材料表面，KH-550作为黏合剂增强两者之间的结合力。实验只涉及到体外细胞实验，但对于动物体内实验方面还存在欠缺。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程
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KH-550/PPy/PET单丝制备及生物相容性评价

Preparation and biocompatibility of gamma-aminopropyl triethoxysilane/polypyrrole/ polyester monofilament

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