組織工程用海藻酸鈉及其水凝膠的制備與性能研究
海藻酸鈉(SA)是美國(guó)食品藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的天然生物材料之一,但因其純化技術(shù)復(fù)雜、力學(xué)性能差和降解速率過(guò)慢而在組織修復(fù)的應(yīng)用中受到許多限制。本論文在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合本課題組的實(shí)際工作,提出了一種簡(jiǎn)單有效的可用于組織工程的高純度海藻酸鈉的制備方法,并首次將新研制的海藻酸鈉與納米羥基磷灰石(HAP)復(fù)合,利用原位釋放法制備了可注射的海藻酸鈉/納米羥基磷灰石水凝膠。系統(tǒng)研究了SA濃度,HAP和葡萄糖酸內(nèi)酯(GDL)用量對(duì)水凝膠體系pH值、力學(xué)性能、凝膠化時(shí)間及溶脹率的影響。結(jié)果表明C_(SA)=2wt%,f=0.5,n=0.8時(shí)體系浸提液的pH值為6.72,水凝膠的抗壓強(qiáng)度達(dá)101.88kPa,凝膠化時(shí)間為20~25min,浸泡72h后水凝膠的溶脹率為30%,顯著提高了材料的力學(xué)性能和實(shí)際應(yīng)用的可行性。為了改善海藻酸鈉的生物降解性能,本研究進(jìn)一步利用高碘酸鈉氧化海藻酸鈉,制備出降解速率可調(diào)的部分氧化海藻酸鈉/納米羥基磷灰石水凝膠。材料的力學(xué)強(qiáng)度隨海藻酸鈉氧化度的增加而降低,通過(guò)調(diào)節(jié)SA濃度和HAP用量可控制水凝膠的溶脹率。掃描電鏡下觀察冷凍干燥后水凝膠樣品的形貌呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),孔徑在20~300μm范圍,HAP晶體連續(xù)、均勻的分布在支架內(nèi)。 本研究不僅得到了海藻酸鈉純化的新方法,而且研制出可生物降解的組織工程用海藻酸鈉及其水凝膠。結(jié)果表明新材料具有良好的細(xì)胞相容性和組織相容性,為海藻酸鈉在組織工程中的更廣泛應(yīng)用提供了一種新方法和新思路。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:R318.08
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-18
- 1.1 組織工程學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r和研究?jī)?nèi)容8-10
- 1.2 水凝膠在組織工程支架中的應(yīng)用10-11
- 1.3 組織工程用水凝膠材料11-16
- 1.3.1 天然水凝膠11-13
- 1.3.2 合成水凝膠13-16
- 1.4 水凝膠的響應(yīng)性16
- 1.5 本論文的選題依據(jù)和創(chuàng)新點(diǎn)16-18
- 1.5.1 選題依據(jù)16-17
- 1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)17-18
- 第二章 組織工程用海藻酸鈉的制備及表征18-28
- 2.1 實(shí)驗(yàn)部分19-23
- 2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備19-20
- 2.1.2 組織工程用海藻酸鈉的制備20-21
- 2.1.3 組織工程用海藻酸鈉的性能測(cè)試21-23
- 2.2 結(jié)果與討論23-27
- 2.2.1 樣品的產(chǎn)率23
- 2.2.2 海藻酸鈉的粘均分子量23-25
- 2.2.3 蛋白含量25-26
- 2.2.4 多酚含量26-27
- 2.3 結(jié)論27-28
- 第三章 海藻酸鈉/納米羥基磷灰石可注射水凝膠的制備及性能研究28-40
- 3.1 實(shí)驗(yàn)部分29-32
- 3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備29-30
- 3.1.2 納米羥基磷灰石的制備與表征30-31
- 3.1.3 海藻酸鈉/納米羥基磷灰石可注射水凝膠的制備與性能研究31-32
- 3.2 結(jié)果與討論32-38
- 3.2.1 納米羥基磷灰石的制備32-33
- 3.2.2 水凝膠體系的pH值33-34
- 3.2.3 水凝膠體系的力學(xué)性能34-36
- 3.2.4 水凝膠體系的凝膠化時(shí)間36-37
- 3.2.5 水凝膠體系的溶脹情況37-38
- 3.2.6 海藻酸鈉/納米羥基磷灰石可注射水凝膠產(chǎn)品外觀38
- 3.3 結(jié)論38-40
- 第四章 可降解的海藻酸鈉/納米羥基磷灰石水凝膠的制備及性能研究40-51
- 4.1 實(shí)驗(yàn)部分40-42
- 4.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備40-41
- 4.1.2 部分氧化海藻酸鈉的制備與表征41-42
- 4.1.3 可降解水凝膠的制備與表征42
- 4.2 結(jié)果與討論42-49
- 4.2.1 海藻酸鈉的氧化機(jī)理42-44
- 4.2.2 部分氧化海藻酸鈉的降解行為44-46
- 4.2.3 可降解水凝膠的力學(xué)性能46-47
- 4.2.4 可降解水凝膠的溶脹性能47-48
- 4.2.5 可降解水凝膠的SEM形貌觀察48-49
- 4.3 結(jié)論49-51
- 第五章 組織工程用海藻酸鈉及其水凝膠的生物學(xué)評(píng)價(jià)51-57
- 5.1 實(shí)驗(yàn)部分51-53
- 5.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備51-52
- 5.1.2 組織工程用海藻酸鈉的細(xì)胞生長(zhǎng)狀況52
- 5.1.3 (部分氧化)海藻酸鈉/納米羥基磷灰石水凝膠的體內(nèi)注射實(shí)驗(yàn)52-53
- 5.2 結(jié)果與討論53-56
- 5.2.1 組織工程用海藻酸鈉的細(xì)胞生長(zhǎng)狀況53-54
- 5.2.2 (部分氧化)海藻酸鈉/納米羥基磷灰石水凝膠材料的組織切片觀察54-56
- 5.3 結(jié)論56-57
- 全文結(jié)論57-58
- 參考文獻(xiàn)58-68
- 在學(xué)期間發(fā)表與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文68-69
- 致謝69
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本文編號(hào):157789
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