凝膠是具有三維空間結(jié)構(gòu)的聚合物網(wǎng)絡(luò),它能夠吸收大量的溶劑,三維空間網(wǎng)絡(luò)可以由小分子或大分子（包括蛋白質(zhì)分子）形成。盡管凝膠具有許多優(yōu)異的性能,但它們的理想性能常常在宏觀或微觀尺寸的裂紋損壞時(shí)發(fā)生變化或甚至喪失,限制其使用壽命。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),“智能”軟材料-自修復(fù)凝膠出現(xiàn)了,智能凝膠具有對(duì)pH、交流電（AC）、紫外光、溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)等外部刺激作出反應(yīng)的能力。但是,由于這些強(qiáng)烈的外部刺激嚴(yán)重阻礙了它們?cè)隗w內(nèi)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。然而,水凝膠是一類(lèi)特殊的凝膠,其中溶脹劑是水,其具有良好的生物相容性、水滲透性,而且通過(guò)人工合成可得到不同微觀結(jié)構(gòu)和性能的水凝膠材料。在水凝膠中,酶可以在溫和條件下與藥物,蛋白質(zhì)和活細(xì)胞具有很好的生物相容性,與直接用酸或其他強(qiáng)烈的刺激響應(yīng)調(diào)節(jié)的自修復(fù)過(guò)程相比,酶調(diào)控的自修復(fù)不僅可以顯著提高水凝膠的修復(fù)效率,而且可以保持水凝膠網(wǎng)絡(luò)的均一性和生物體的活性。此外,除了用水凝膠模擬生物體自修復(fù)功能外,生物體組織器官以及肌肉運(yùn)動(dòng)的模擬也是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。而蛋白質(zhì)水凝膠在該領(lǐng)域具有突出貢獻(xiàn),其具有許多獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),內(nèi)在的生物友好性和生物可降解性,可以提供人造微環(huán)境,高度... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 自修復(fù)凝膠
        1.1.1 自修復(fù)凝膠的分類(lèi)
        1.1.2 物理自修復(fù)凝膠
            1.1.2.1 疏水相互作用
            1.1.2.2 主-客體相互作用
            1.1.2.3 氫鍵
            1.1.2.4 聚合物-納米復(fù)合相互作用
            1.1.2.5 分子間多相互作用
        1.1.3 化學(xué)自修復(fù)凝膠
            1.1.3.1 苯硼酸酯絡(luò)合物
            1.1.3.2 二硫鍵
            1.1.3.3 亞胺鍵（Schiff）
            1.1.3.4 酰腙鍵
            1.1.3.5 Diels-Alder反應(yīng)
    1.2 自修復(fù)凝膠的應(yīng)用
        1.2.1 涂料/密封膠/組織粘合劑
        1.2.2 可注射水凝膠在藥物/細(xì)胞遞送領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.2.3 自修復(fù)凝膠展望
    1.3 蛋白質(zhì)水凝膠
        1.3.1 物理交聯(lián)的蛋白質(zhì)水凝膠
            1.3.1.1 由卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域聚集驅(qū)動(dòng)的物理水凝膠
            1.3.1.2 由蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)/肽相互作用形成的物理水凝膠
            1.3.1.3 基于多肽逆溫度轉(zhuǎn)變的物理蛋白質(zhì)水凝膠
        1.3.2 化學(xué)交聯(lián)蛋白質(zhì)水凝膠
            1.3.2.1 通過(guò)酪氨酸殘基交聯(lián)
            1.3.2.2 通過(guò)賴(lài)氨酸交聯(lián)
            1.3.2.3 通過(guò)半胱氨酸殘基的硫醇-烯化學(xué)交聯(lián)
    1.4 蛋白質(zhì)水凝膠的應(yīng)用
        1.4.1 用蛋白質(zhì)水凝膠模擬肌肉的力學(xué)性能
        1.4.2 3D生物打印
        1.4.3 蛋白質(zhì)水凝膠的展望
    本文立論依據(jù)
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于柱芳烴的酶調(diào)控快速自修復(fù)水凝膠
    2.1 設(shè)計(jì)思路
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.3.1 全甲氧基柱[5]芳烴的合成（1a）
            2.2.3.2 全羥基柱[5]芳烴的合成（1b）
            2.2.3.3 全酯化柱[5]芳烴的合成（2a）
            2.2.3.4 全肼柱[5]芳烴的合成（2b）（成膠因子）
4000(DF-PEG₄₀₀₀)的合成（成膠因子）">            2.2.3.5 雙醛基PEG₄₀₀₀(DF-PEG₄₀₀₀)的合成（成膠因子）
            2.2.3.6 掃描電子顯微鏡（SEM）樣品的制備方法
            2.2.3.7 流變測(cè)試方法
            2.2.3.8 拉伸測(cè)試方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 水凝膠的制備與表征
        2.3.2 流變測(cè)試結(jié)果分析
x與CAT）活性測(cè)試">        2.3.3 雙酶（GO_x與CAT）活性測(cè)試
x活性測(cè)試（間接法）">            2.3.3.1 GO_x活性測(cè)試（間接法）
            2.3.3.2 CAT活性測(cè)試（直接法）
        2.3.4 自修復(fù)性能的測(cè)定
            2.3.4.1 切斷修復(fù)及拉伸測(cè)試
            2.3.4.2 水凝膠的多段修復(fù)實(shí)驗(yàn)
            2.3.4.3 水凝膠的劃痕修復(fù)實(shí)驗(yàn)
            2.3.4.4 水凝膠內(nèi)部擴(kuò)散性質(zhì)的研究
        2.3.5 分散碳納米管的導(dǎo)電水凝膠的制備與表征
            2.3.5.1 設(shè)計(jì)思路
            2.3.5.2 導(dǎo)電水凝膠的制備與表征
            2.3.5.3 導(dǎo)電水凝膠的自修復(fù)與導(dǎo)電性能研究
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 快速自修復(fù)的蛋白質(zhì)水凝膠
    3.1 設(shè)計(jì)思路
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 試驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            3.2.3.1 BSA蛋白質(zhì)水凝膠的制備
            3.2.3.2 紅外光譜測(cè)試
            3.2.3.3 圓二色譜測(cè)試（CD）
            3.2.3.4 掃描電子顯微鏡（SEM）表征
            3.2.3.5 流變測(cè)試
            3.2.3.6 拉伸測(cè)試
            3.2.3.7 光鏡測(cè)試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 紅外光譜分析
        3.3.2 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠的結(jié)構(gòu)研究
        3.3.3 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠自修復(fù)性能的研究
        3.3.4 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠劃痕修復(fù)的研究
        3.3.5 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠流變性質(zhì)的研究
        3.3.6 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠多斷裂界面的自修復(fù)研究
        3.3.7 CD測(cè)試研究
        3.3.8 BSA還原蛋白質(zhì)水凝膠可注射性能的研究
        3.3.9 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 模擬肌肉生物力學(xué)行為的高伸縮性蛋白質(zhì)水凝膠
    4.1 設(shè)計(jì)思路
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 試驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.3.1 水凝膠的制備
            4.2.3.2 流變測(cè)試方法
            4.2.3.3 拉伸測(cè)試方法
            4.2.3.4 掃描電子顯微鏡測(cè)試（SEM）
            4.2.3.5 原子力顯微鏡測(cè)量（AFM）
            4.2.3.6 圓二色譜測(cè)試（CD）
            4.2.3.7 水凝膠的溶脹實(shí)驗(yàn)
            4.2.3.8 蛋白質(zhì)混合水凝膠的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 蛋白質(zhì)水凝膠結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 流變測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.3 拉伸測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.4 蛋白質(zhì)混合水凝膠的溶脹實(shí)驗(yàn)
        4.3.5 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論
作者簡(jiǎn)歷
博士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3142424