鈦及其合金是臨床應(yīng)用較為廣泛的外科植入體材料。然而,鈦及其合金屬于生物惰性材料,不僅成骨性能差,且無抗菌性,植入人體易發(fā)生感染。近年來,石墨烯及其衍生物由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。論文以醫(yī)用鈦為基材,在其表面構(gòu)建石墨烯基薄膜,研究石墨烯基薄膜的構(gòu)建工藝條件,探究石墨烯基薄膜的生物學(xué)性能,闡述石墨烯基薄膜誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化和發(fā)揮抗菌效應(yīng)的相關(guān)機(jī)理。論文取得的主要結(jié)果有:1)采用電泳沉積技術(shù),在鈦表面構(gòu)建具有不同層數(shù)的氧化石墨烯薄膜;發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯薄膜表現(xiàn)出良好的抗菌性能,能夠有效抑制革蘭氏陰性大腸桿菌和革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌的粘附和繁殖,隨著氧化石墨烯層數(shù)增加,活性氧水平上升,抗菌效果更加顯著;氧化石墨烯薄膜能夠誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化,且隨著氧化石墨烯薄膜層數(shù)增加,表面粗糙度增大,效果更加明顯。然而,過多活性氧的產(chǎn)生,也會對大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生長造成一定的抑制。2)分別采用600°C真空熱處理、水合肼和硼氫化鈉還原處理氧化石墨烯,得到具有不同種類及數(shù)量含氧官能團(tuán)的還原氧化石墨烯。600°C真空熱還原能夠有效去除氧化石墨烯表面的羧基;水...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 生物材料
        1.2.1 生物材料的分類
        1.2.2 醫(yī)用鈦及其合金的基本性質(zhì)
        1.2.3 醫(yī)用鈦及其合金的生物學(xué)應(yīng)用
        1.2.4 醫(yī)用鈦及其合金存在的問題
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯的理化性能
        1.3.2 石墨烯的制備方法
        1.3.3 石墨烯及其衍生物
        1.3.4 石墨烯及其衍生物的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
    1.4 論文的研究目的和內(nèi)容
第2章 氧化石墨烯薄膜構(gòu)建及其生物學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗內(nèi)容和方法
        2.2.1 樣品制備
        2.2.2 表面形貌和成分表征
        2.2.3 理化性能表征
        2.2.4 細(xì)胞行為探究
        2.2.5 抗菌性能表征
        2.2.6 細(xì)胞-細(xì)菌共培養(yǎng)
        2.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    2.3 實驗結(jié)果和討論
        2.3.1 樣品表征
        2.3.2 理化性能
        2.3.3 細(xì)菌的行為響應(yīng)
        2.3.4 細(xì)胞的行為響應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氧化石墨烯含氧官能團(tuán)對其抗菌性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗內(nèi)容和方法
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 表面形貌和成分表征
        3.2.3 物化性能表征
        3.2.4 細(xì)胞行為探究
        3.2.5 抗菌性能表征
        3.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    3.3 實驗結(jié)果和討論
        3.3.1 樣品表征
        3.3.2 理化性能
        3.3.3 細(xì)菌的行為響應(yīng)
        3.3.4 抗菌機(jī)理
        3.3.5 細(xì)胞相容性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 三維多孔石墨烯納米片構(gòu)建及其生物學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗內(nèi)容和方法
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 表面形貌和成分表征
        4.2.3 物化性能表征
        4.2.4 細(xì)胞行為探究
        4.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    4.3 實驗結(jié)果和討論
        4.3.1 樣品表征
        4.3.2 理化性能表征
        4.3.3 細(xì)胞行為響應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鋅鎂離子共裝載氧化石墨烯薄膜構(gòu)建及其生物學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗內(nèi)容和方法
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 表面形貌和成分表征
        5.2.3 物化性能表征
        5.2.4 細(xì)胞行為探究
        5.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    5.3 實驗結(jié)果和討論
        5.3.1 樣品表征
        5.3.2 理化性能表征
        5.3.3 細(xì)胞行為響應(yīng)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3811640