石墨烯基止血材料的設(shè)計制備與性能研究
本文關(guān)鍵詞:石墨烯基止血材料的設(shè)計制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:石墨烯,二維單層碳原子材料,由于其良好的理化性能而吸引了大量的研究工作。近年來,隨著生物相容性的提高,石墨烯基材料在生物醫(yī)學(xué)和制藥領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如藥物傳遞、生物傳感、細胞成像以及癌癥治療。然而,石墨烯基材料在止血領(lǐng)域的研究還很少,盡管優(yōu)質(zhì)的止血材料無論對于生活醫(yī)療還是軍事治療都是至關(guān)重要的。在石墨烯基材料中,交聯(lián)石墨烯具有較大的孔體積、高比表面積、低密度以及理想的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等特點,這些性質(zhì)使得該材料對液體具有快速、高質(zhì)量比的吸附能力。據(jù)文獻報道,快速分離血液中的血漿,使血細胞聚集濃縮,可以加速血液的凝固。因此,本課題首先通過簡便的方法制備得到一種交聯(lián)石墨烯海綿(CGS),對材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征、液體吸附能力、止血機理、生物相容性等性質(zhì)進行了研究,并通過動物實驗及體外血液評價實驗對其良好的止血性能進行了表征。在此研究的基礎(chǔ)上,使用2,3-二氨基丙酸(DapA)作為交聯(lián)劑對CGS進行了羧基化修飾,得到DCGS。與CGS相比,DCGS的含氧量得到顯著提高,從而增加了材料表面負電勢。血細胞評價表明,DCGS在快速吸附血漿的同時,材料界面可刺激血細胞的生理狀態(tài),進一步加速血細胞的凝固速率。因此,DCGS的止血效率得到顯著提升。同時,使用不同手性的DapA分子合成對映體材料D-DCGS和L-DCGS,并研究了手性界面對血細胞粘附和止血效率的影響。綜上所述,石墨烯基止血海綿可快速吸收血漿,分離血細胞,促進血液凝固,同時可以通過化學(xué)修飾的方法與其他功能性小分子結(jié)合,進一步提升材料的止血性能。與傳統(tǒng)止血材料相比,該石墨烯基材料的制備方法簡易,成本低廉,貨架期長且無毒性,在外傷止血應(yīng)用上具有巨大的開發(fā)潛力。
【關(guān)鍵詞】:交聯(lián)石墨烯 止血海綿 凝血 快速吸附 界面刺激
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ127.11;R318.08
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-16
- 第1章:緒論16-34
- 1.1 引言16
- 1.2 石墨烯基材料簡介16-27
- 1.2.1 石墨烯16-18
- 1.2.2 石墨烯基材料的生物應(yīng)用18-22
- 1.2.3 交聯(lián)石墨烯海綿的特征與應(yīng)用22-27
- 1.3 止血材料簡介27-31
- 1.3.1 止血機理27-28
- 1.3.2 止血材料的研究意義28
- 1.3.3 已有止血材料28-31
- 1.4 本課題的研究意義、目的及主要內(nèi)容31-34
- 1.4.1 研究意義和目的31-32
- 1.4.2 研究內(nèi)容32-34
- 第2章:交聯(lián)石墨烯海綿34-48
- 2.1 前言34-35
- 2.2 試驗材料和儀器35-36
- 2.2.1 實驗材料與試劑35
- 2.2.2 實驗儀器35-36
- 2.3 實驗內(nèi)容36-40
- 2.3.1 交聯(lián)石墨烯海綿的制備與表征36-37
- 2.3.2 止血性能評價37-38
- 2.3.3 止血機理研究38-39
- 2.3.4 細胞毒性評價39-40
- 2.4 實驗結(jié)果及分析40-46
- 2.4.1 材料表征40-42
- 2.4.2 止血性能評價42-45
- 2.4.3 止血機理研究45-46
- 2.4.4 細胞毒性評價46
- 2.5 本章小結(jié)46-48
- 第3章 氨基丙氨酸交聯(lián)石墨烯止血海綿48-62
- 3.1 前言48-49
- 3.2 試驗材料和儀器49-50
- 3.2.1 實驗材料與試劑49
- 3.2.2 實驗儀器49-50
- 3.3 實驗內(nèi)容50-54
- 3.3.1 交聯(lián)石墨烯海綿的制備與表征50-51
- 3.3.2 血細胞與材料界面相互作用51-52
- 3.3.3 止血性能評價52-53
- 3.3.4 細胞毒性評價53-54
- 3.4 實驗結(jié)論54-60
- 3.4.1 材料表征54-56
- 3.4.2 材料性能評價56-57
- 3.4.3 手性效應(yīng)評價57-58
- 3.4.4 止血能力評價58-59
- 3.4.5 細胞毒性評價59-60
- 3.5 本章小結(jié)60-62
- 第4章 結(jié)論與展望62-64
- 4.1 實驗結(jié)論62-63
- 4.1.1 交聯(lián)石墨烯海綿62
- 4.1.2 氨基丙氨酸交聯(lián)石墨烯海綿62-63
- 4.2 研究展望63-64
- 4.2.1 進一步提升材料的止血效率63
- 4.2.2 提高材料的實際應(yīng)用能力63-64
- 參考文獻64-70
- 致謝70-72
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
- 作者和導(dǎo)師簡介74-76
- 附件76-77
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本文編號:434324
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