DOI:10.1007/s13233-020-8109-x

使用非溶剂诱导的相分离方法，以氯仿为溶剂，四氢呋喃为非溶剂，制备了高度多孔的聚（3-羟基丁酸酯）（PHB）支架。支架的微孔性、纳米纤维形态和机械强度可通过改变制备参数（例如聚合物浓度和溶剂组成）进行调节。使用小角度中子散射和扫描电子显微镜，研究了这些参数对PHB有机凝胶和支架结构及形态的影响。本研究中的有机凝胶和支架具有复杂的层次结构，在很宽的长度范围内延伸。使用人角质形成细胞系（HaCaT）进行体外活力测定，所有PHB支架均显示出极好的细胞活力。微孔对PHB支架上的HaCaT细胞增殖的影响最大，这是在3天的诱导期后用不同形态和机械性能的支架测定的。利用氯仿和四氢呋喃，通过非溶剂相分离制备的PHB支架具有良好的细胞活性以及可控的支架性能和形态，在组织工程特别是表皮工程中具有广阔的应用前景。

图1.PHB有机凝胶的SANS数据，其中（A）改变THF/CF比、固定PHB浓度（φ，0.03g/mL），（B）改变φ、固定THF/CF比（43/57）。为了清楚起见，曲线垂直移动。

图2.NIPS工艺和有机凝胶结构的示意图。

图3.相关长度与（A）THF/CF比和固定PHB浓度(φ，0.03g/mL)或(B)φ和固定THF/CF比（43/57）的函数关系，通过将中-Q范围与OZ方程拟合得到。此处显示的相对不确定性（误差条）是基于拟合优度的标准偏差。

图4.具有不同溶剂组成和固定PHB浓度（φ）为（A）0.02g/mL和（B）0.03g/mL制备的PHB支架的SANS曲线。为了清楚起见，曲线垂直移动。

图5.PHB支架的SEM图像（放大500倍），该支架由CF和THF混合物中的PHB溶液制备而成，改变THF/CF比和PHB浓度。由固定的THF/CF比（30/70）和变化的PHB浓度（φ）（A）0.03、（B）0.02、（C）0.01和（D）0.005g/mL制备的支架。由固定的THF/CF比（43/57）和变化的φ（E）0.03、（F）0.02、（G）0.01或（H）0.005g/mL制备的支架。由固定的THF/CF比（60/40）和变化的φ（I）0.03、（J）0.02、（K）0.01或（L）0.005g/mL制备的支架。

图6.由固定的THF/CF比（60/40）和PHB浓度（φ）为（A）0.03g/mL或（B）0.005g/mL制备的PHB支架的SEM图像（放大5000倍）。

图7.PHB支架的机械性能。（A）通过改变THF/CF比和φ，采用NIPS制备的PHB支架的压缩模量和（B）平台强度（在0.2应变下）。此处显示的相对不确定性（误差线）是多次运行的标准偏差。

图8.HaCaT在PHB支架上的细胞活性，PHB支架由不同THF/CF比和固定的φ（A）0.02g/mL或（B）0.03g/mL溶液制备的。通过单向AMOVA（*p<0.05，**p<0.01和***p<0.001）进行统计分析。

图9.代表性SEM图像，显示了由不同THF/CF比和φ值的溶液制备的PHB支架上HaCaT细胞的形态。由固定的φ为0.02g/mL，THF/CF比为（A）30/70、（B）43/57、（C）60/40或由固定的φ为0.03g/mL，THF/CF比为（D）30/70、（E）43/57、（F）60/40的溶液制备的PHB支架。

图10.HaCaT在PHB支架上的代表性免疫荧光图像，该支架由具有不同THF/CF比和PHB浓度的溶液制备的。以固定的PHB浓度（φ）为0.02g/mL且THF/CF比为（A）30/70、（B）43/57、（C）60/40或以φ为0.03g/mL，THF/CF比为（D）30/70、（E）43/57、（F）60/40。用Alexa Fluor 488鬼笔环肽（绿色）染色肌动蛋白丝，用DAPI（蓝色）染色细胞核。比例尺：20μm。