第四章 實驗結果與討論
4.3 蘇木精-伊紅(HE)染色結果
由圖 4-8、圖 4-9、圖 4-10、圖 4-11 與圖 4-12 可知,在 PLA/PCL 小 管徑人工血管細胞生長支架內培養細胞於染色後證明其可以培養細胞,並 不會因為其管壁為曲面而無法貼附,細胞會沿著纖維生長,由於收集棒轉 速提高使纖維具有方向性,細胞的生長也從無方向性轉變為具有方向性的 生長方式。
由圖 4-13 可知,以靜脈與動脈流速進行動態流速培養後,細胞數量變 少,可能有不少細胞被流體沖走,隨著動態流速培養天數愈多其細胞數量 也愈多,顯示動態流速培養下細胞仍然可以生長。由圖 4-14、圖 4-15 與圖 4-16 可知,纖維排列無方向性者的細胞數量明顯多於有方向性者,纖維排 列無方向性者以 3000rpm 的細胞數量為最多,纖維排列有方向性者以 4500rpm 的細胞數量為最多。動態植覆與靜態培養天數愈多其細胞數量也愈 多。
4.4 MTT 活性試驗
由表 4-3 與圖 4-17 可知,細胞動態植覆一天後量測出來的細胞活性彼 此間差異不大,看不出明顯趨勢,可能是細胞剛開始貼附其生長還不旺盛
所致。由表 4-4、表 4-5、圖 4-18 與圖 4-19 可知,細胞動態植覆一天後靜態 培養兩天與靜態培養六天量測出來的細胞活性開始有趨勢,細胞活性大致 上隨著收集棒轉速提高而下降,無方向性的人工血管細胞生長支架其細胞 活性明顯較有方向性為高。
4.5
孔隙率量測由表 4-6 與圖 4-20 可知,在收集棒轉速小於等於 3000rpm(切線速度小 於等於 64.4cm/s)時,PLA 孔隙率從 88.1%下降到 71.2%,PLA:PCL=3:1 孔隙率從 89.1%下降到 69.2%,PLA:PCL=1:1 孔隙率從 88.6%下降到 72.8%,
PLA:PCL=1:3 孔隙率從 89.4%下降到 76.1%,PCL 孔隙率從 89.1%下降 到 82.4%,在收集棒轉速大於等於 4500rpm(切線速度大於等於 96.6cm/s)到 小於等於 10500rpm(切線速度小於等於 225.4cm/s)時,PLA 孔隙率從 63.2%
下降到 52.7%,PLA:PCL=3:1 孔隙率從 59.0%下降到 53.4%,PLA:PCL=1:
1 孔隙率從 64.7%下降到 58.4%,PLA:PCL=1:3 孔隙率從 65.4%下降到 59.2%,PCL 孔隙率從 80.1%下降到 70.6%,人工血管細胞生長支架之孔隙 率大致上隨著收集棒轉速升高而降低,無方向性的人工血管細胞生長支架 其孔隙率明顯較有方向性者為高,有方向性後其孔隙率變化不大。人工血 管細胞生長支架的 PCL 含量愈高大致上孔隙率也愈高。
4.6
機械性質量測由表 4-7 與圖 4-21 可知,在收集棒轉速小於等於 3000rpm(切線速度小 於等於 64.4cm/s)時,PLA 楊氏係數從 17.8MPa 上升到 57.5MPa,PLA:PCL=3:
1 楊氏係數從 6.7MPa 上升到 54.9MPa,PLA:PCL=1:1 楊氏係數從 2.4MPa 上升到 23.3MPa,PLA:PCL=1:3 楊氏係數從 2.8MPa 上升到 16.5MPa,
PCL 楊氏係數從 1.6MPa 上升到 4.4MPa,在收集棒轉速大於等於 4500rpm(切 線 速 度 大 於 等 於 96.6cm/s) 到 小 於 等 於 10500rpm( 切 線 速 度 小 於 等 於 225.4cm/s)時,PLA 楊氏係數在 70.9MPa 到 77.8MPa 之間,PLA:PCL=3:
1 楊氏係數在 55.4MPa 到 66.0MPa 之間,PLA:PCL=1:1 楊氏係數在 22.9MPa 到 32.4MPa 之間,PLA:PCL=1:3 楊氏係數在 14.3MPa 到 22.8MPa 之間,
PCL 楊氏係數在 6.4MPa 到 11.1MPa 之間。
由表 4-8 與圖 4-22 可知,在收集棒轉速小於等於 3000rpm(切線速度小 於等於 64.4cm/s)時,PLA 降服強度從 1.1MPa 上升到 9.7MPa,PLA:PCL=3:
1 降服強度從 0.3MPa 上升到 6.6MPa,PLA:PCL=1:1 降服強度從 0.3MPa 上升到 4.6MPa,PLA:PCL=1:3 降服強度從 0.2MPa 上升到 3.3MPa,PCL 降服強度從 0.1MPa 上升到 1.5MPa,在收集棒轉速大於等於 4500rpm(切線 速度大於等於 96.6cm/s)到小於等於 10500rpm(切線速度小於等於 225.4cm/s) 時,PLA 降服強度在 9.8MPa 到 18.6MPa 之間,PLA:PCL=3:1 降服強度 在 8.7MPa 到 12.0MPa 之間,PLA:PCL=1:1 降服強度在 5.8MPa 到 8.4MPa
之間,PLA:PCL=1:3 降服強度在 4.2MPa 上升到 6.5MPa,PCL 降服強度 從 2.0MPa 上升到 2.6MPa。
PLA 含量愈高其楊氏係數與降服強度愈高,換而言之,PCL 含量愈高 其楊氏係數與降服強度愈低。楊氏係數與降服強度大致上隨著收集棒轉速 提高而升高,有方向性的人工血管細胞生長支架其楊氏係數與降服強度明 顯較無方向性者為高,有方向性後其楊氏係數與降服強度變化不大。
表 4-1 不同溶液比例與收集棒轉速(rpm)之纖維平均直徑(μm)關係表
表 4-3 動態植覆一天 MTT 試驗之吸光(OD)值
表 4-5 動態植覆一天靜態培養六天 MTT 試驗之吸光(OD)值
表 4-7 不同溶液比例與收集棒轉速(rpm)之楊氏係數(MPa)關係表
圖 4-1 15%(w/v)PLA 小管徑人工血管細胞生長支架內壁 SEM 結構圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-2 15%(w/v)PCL 小管徑人工血管細胞生長支架內壁 SEM 結構圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-3 3:1 小管徑人工血管細胞生長支架內壁 SEM 結構圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-4 1:1 小管徑人工血管細胞生長支架內壁 SEM 結構圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-5 1:3 小管徑人工血管細胞生長支架內壁 SEM 結構圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-6 小管徑人工血管細胞生長支架之纖維直徑趨勢圖
圖 4-8 15%(w/v)PLA 動態植覆一天靜態培養六天後 HE 染色圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-9 3:1 動態植覆一天靜態培養六天後 HE 染色圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-10 1:1 動態植覆一天靜態培養六天後 HE 染色圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-11 1:3 動態植覆一天靜態培養六天後 HE 染色圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-12 15%(w/v)PCL 動態植覆一天靜態培養六天後 HE 染色圖
60rpm 1500rpm
3000rpm 4500rpm
6000rpm 7500rpm
9000rpm 10500rpm
圖 4-13 1:1 4500rpm 人工血管細胞生長支架的全部 HE 染色圖
圖 4-14 動態植覆一天靜態培養六天動態流速培養六天後 HE 染色圖 3000rpm
1500rpm
7500rpm 4500rpm
10500rpm
圖 4-15 動態植覆一天靜態培養兩天動態流速培養六天後 HE 染色圖
1500rpm 3000rpm
4500rpm 7500rpm
10500rpm
圖 4-16 動態植覆一天動態流速培養六天後 HE 染色圖
1500rpm 3000rpm
4500rpm 7500rpm
10500rpm
圖 4-17 動態植覆一天 MTT 活性測試結果
圖 4-19 動態植覆一天靜態培養六天 MTT 活性測試結果
圖 4-21 楊氏係數機械性質量測結果