材料表面特性在生物材料與細(xì)胞的相互作用中發(fā)揮著重要的作用,而表面電勢表現(xiàn)出可有效調(diào)制細(xì)胞生長行為的能力。然而,在研究中常會出現(xiàn)正和負(fù)電勢表面對細(xì)胞行為作用有矛盾的報(bào)道。在本研究中,通過構(gòu)建可產(chǎn)生表面電勢寬幅變化的、且表面組成和形貌相同的、可呈正或負(fù)電勢的表面,深入探究了表面電勢對干細(xì)胞成骨分化行為的調(diào)控作用及其機(jī)制,為具有高成骨能力植入體表面的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。本文主要取得了如下兩個方面的重要結(jié)果:1.Terfenol-D/P（VDF-TrFE）磁電薄膜的制備及其表面電勢的構(gòu)建采用磁致伸縮性TbxDy1-xFe2合金（Terfenol-D）和壓電性聚合物（P（VDF-TrFE））,采用澆鑄成型法在鈦基板上制備了 Terfenol-D/P（VDF-TrFE）磁電薄膜,通過接觸電極化使薄膜產(chǎn)生了正或負(fù)表面電勢,經(jīng)熱處理溫度、Terfenol-D添加含量和粒徑改變優(yōu)化了薄膜的磁電耦合性能。最終,在0～3200 Oe磁場驅(qū)動下,同一個薄膜上可對應(yīng)地產(chǎn)生磁致電勢（φEM）在0～+120或0～-120 mV范圍內(nèi)寬幅變化的表面。2.表面電勢調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化行為及其機(jī)制分析正和負(fù)電勢表面均可... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

材料表面電荷調(diào)控細(xì)胞粘附行為j$$j

■■??■■??圖１．７表面電勢調(diào)控前成骨細(xì)胞增殖１５７１??Ｆｉｇｕｒｅ?１．７?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｅ－ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ?ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ１５７１??１．３．２表面電勢調(diào)制細(xì)胞成骨分化??在細(xì)胞命運(yùn)中，各種細(xì)胞行為之間都存在關(guān)聯(lián)性，研究表明，細(xì)胞較好的粘??附和細(xì)胞骨架的發(fā)育有利于細(xì)胞后期的增殖與分化，而細(xì)胞的成骨分化能力決定??了植入體骨整合性能的優(yōu)劣，所以通過改變骨楦入體表面電勢，調(diào)控細(xì)胞成骨分??化和骨整合，一直以來都是研究者關(guān)注的重點(diǎn)。??人體骨組織有天然的壓電性能，其表面主要組成成分為羥基磷灰石（ＨＡ），??早期骨植入體通過表面改性構(gòu)建ＨＡ涂層以改善生物活性，后期研究者通過對??ＨＡ電極化引入表面電勢，期望進(jìn)一步提高植入體生物活性和骨整合能力。有關(guān)??報(bào)道［５８］顯示

Ｎｉｎｇ等［６３］通過對制備在鈦基板上的ＰＶＤＦ薄膜進(jìn)行電極化構(gòu)建表面負(fù)電勢，??研究了表面負(fù)電勢對ＭＳＣｓ成骨分化的影響。結(jié)果顯示，表面負(fù)電勢顯著性增強(qiáng)??了?ＭＳＣｓ的成骨分化能力。如圖１．１０所示，研究者認(rèn)為，ＰＶＤＦ薄膜負(fù)電勢吸附??組織液中Ｃａ２＋，當(dāng)細(xì)胞吸附在薄膜表面時(shí)，細(xì)胞周圍Ｃａ２＋濃度降低，由于細(xì)胞??膜內(nèi)外產(chǎn)生了濃度差，導(dǎo)致細(xì)胞膜上的Ｃａ２＋離子通道打開，進(jìn)而開啟了?Ｃａ２＋通??道調(diào)控的成骨分化通路，促進(jìn)了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化。??ｓｕｒｆａｃｅ?ｃｈａｒｇｅｓ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｃｙｔｏｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｉ?，？－）＠＞禽２?、，：：??ｍ％９?；?ｔ麵，ｔｖ??ｅａｒｌｙ?ｓｔａｇｅ?ｏｆ?ｃ＞?ｔｏｍｅｍｂｒａｎｃ?ｌａｔｅｒ?ｓｔａｇｅ?ｏｆ??ｃｅｌｌ?ａｄｈｅｓｉｏｎ?ｃｅｌｌ?ａｄｈｅｓｉｏｎ??（Ｓ）?（￣）?ｃｈａｒｇｅｓ?（ｆ￣＾）?ｄｉｐｏｌｅ??ｅａｒｌｙ?ｓｔａｇｅ?ｃｅｌｌ?參?Ｈ＋??＿＿?ｌａｔｅｒ?ｓｔａｇｅ?ｃｅｌｌ??圖１．１０鈣離子通道調(diào)控ＭＳＣｓ成骨分化［６３］??Ｆｉｇ．?１．１０?Ｃａｌｃｉｕｍ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｒｅｇｕｌａｔｅｓ?ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＳＣｓ＇６１＇??在材料與細(xì)胞相互作用得過程中，材料表面首先吸附微環(huán)境中多糖和蛋白質(zhì)，??包括蛋白聚糖、膠原纖維、纖連蛋白和層粘連蛋白等，形成一層蛋白質(zhì)層，細(xì)胞??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱極化和電暈極化鐵電PVDF薄膜的成分和結(jié)構(gòu)[J]. 葉蕓,郭太良,蔣亞東,黎威志.  材料研究學(xué)報(bào). 2011(04)
[2]兩種晶型二氧化鈦對神經(jīng)細(xì)胞生長的影響[J]. 詹敏晶,李剛,魏強(qiáng),崔華雷,林凌.  膜科學(xué)與技術(shù). 2009(06)

碩士論文
[1]鈦氧薄膜表面特征對內(nèi)皮細(xì)胞生長影響的研究[D]. 田仁來.西南交通大學(xué) 2005



本文編號：3062701