絲素蛋白基生物墨水的制備及3D打印技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2021-04-24 18:55
關(guān)節(jié)骨軟骨損傷是臨床上最棘手的疾病之一,且擁有高發(fā)病率。外部損傷、運動不當、體重的過高及老齡化等均能引發(fā)膝關(guān)節(jié)的損傷。而膝關(guān)節(jié)的主要受損部位為軟骨,其自我修復(fù)能力差,過度損傷可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)功能的缺失。組織工程軟骨替代物移植是常見的治療策略,其中,在構(gòu)建軟骨植入體時,病人個體化差異是影響修復(fù)效果的關(guān)鍵因素之一。3D打印技術(shù)是基于精準化、快速化的一門增材制造技術(shù),3D打印技術(shù)與組織工程支架構(gòu)建的結(jié)合,為提高臨床修復(fù)效果開辟了一條新的道路。而目前應(yīng)用于軟骨組織工程領(lǐng)域的3D打印“生物墨水”材料種類的匱乏,限制了這一策略的發(fā)展及應(yīng)用,故開發(fā)一種適于組織工程3D打印墨水變得尤為重要。近年來,水凝膠因具有與細胞外基質(zhì)(ECM)相似的理化性質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。天然聚合物水凝膠與其它合成生物材料相比,更接近活體組織,具有較高的吸水率,吸水后可減少對周圍組織的摩擦作用。同時水凝膠表現(xiàn)出良好的生物相容性,可以作為活性基質(zhì)來控制細胞形態(tài)、增殖和分化。因此,水凝膠類生物材料在用于軟組織再生方面具有較好的應(yīng)用前景。本研究中,我們開發(fā)了一種基于絲素蛋白材料的復(fù)合3D打印生物墨水并進行了軟骨仿生支架的構(gòu)...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 3D打印技術(shù)概述
1.1.1 3D打印技術(shù)原理
1.1.2 3D打印技術(shù)墨水的開發(fā)及在組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.2 絲素蛋白
1.2.1 絲素蛋白的結(jié)構(gòu)
1.2.2 絲素蛋白在組織工程領(lǐng)域的研究進展
1.3 軟骨組織工程概述
1.4 課題研究的意義和研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 本課題研究內(nèi)容
1.4.3 本課題研究的創(chuàng)新點
第二章 SilMA及 GelMA的合成及其理化性能評價
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 材料與儀器
2.2.2 再生絲素蛋白的提取和制備
2.2.3 SilMA的合成
2.2.4 GelMA的合成
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 SilMA與 GelMA的合成機理
2.3.2 SilMA與 GelMA的結(jié)構(gòu)表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 光交聯(lián)SilMA/GelMA3D打印水凝膠墨水的制備及理化性能評價
3.1 前言
3.2 實驗內(nèi)容
3.2.1 材料與儀器
3.2.2 SilMA-GelMA復(fù)合水凝膠的制備
3.2.3 水凝膠微觀形貌觀察
3.2.4 流變性能測試
3.2.5 粘度測試
3.2.6 溶脹性能測試
3.2.7 壓縮性能測試
3.2.8 體外降解性能測試
3.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 水凝膠的光交聯(lián)效果評價
3.3.2 水凝膠的微觀形貌觀察
3.3.3 水凝膠的流變性能評價
3.3.4 水凝膠的剪切變稀性能評價
3.3.5 溶脹性能評價
3.3.6 水凝膠的力學(xué)性能評價
3.3.7 水凝膠的體外降解評價
3.4 本章小結(jié)
第四章 3D打印支架構(gòu)建的探究及體內(nèi)外生物學(xué)評價
4.1 前言
4.2 實驗內(nèi)容
4.2.1 材料與儀器
4.2.2 3D打印SilMA/GelMA復(fù)合墨水的制備
4.2.3 3D打印SilMA/GelMA復(fù)合支架的制備
4.2.4 BMSCs的提取
4.2.5 細胞增殖實驗
4.2.6 3D打印支架微觀形貌觀察
4.2.7 皮下包埋實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 SilMA/GelMA復(fù)合支架的制備及3D打印技術(shù)的探究
4.3.2 BMSCs在3D打印水凝膠支架上的生物學(xué)評價
4.3.3 3D打印支架微觀形貌觀察
4.3.4 SilMA/GelMA復(fù)合墨水3D打印支架的體內(nèi)生物相容性評價
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 存在的問題與展望
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及獲獎情況
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
本文編號:3157893
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 3D打印技術(shù)概述
1.1.1 3D打印技術(shù)原理
1.1.2 3D打印技術(shù)墨水的開發(fā)及在組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.2 絲素蛋白
1.2.1 絲素蛋白的結(jié)構(gòu)
1.2.2 絲素蛋白在組織工程領(lǐng)域的研究進展
1.3 軟骨組織工程概述
1.4 課題研究的意義和研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 本課題研究內(nèi)容
1.4.3 本課題研究的創(chuàng)新點
第二章 SilMA及 GelMA的合成及其理化性能評價
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 材料與儀器
2.2.2 再生絲素蛋白的提取和制備
2.2.3 SilMA的合成
2.2.4 GelMA的合成
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 SilMA與 GelMA的合成機理
2.3.2 SilMA與 GelMA的結(jié)構(gòu)表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 光交聯(lián)SilMA/GelMA3D打印水凝膠墨水的制備及理化性能評價
3.1 前言
3.2 實驗內(nèi)容
3.2.1 材料與儀器
3.2.2 SilMA-GelMA復(fù)合水凝膠的制備
3.2.3 水凝膠微觀形貌觀察
3.2.4 流變性能測試
3.2.5 粘度測試
3.2.6 溶脹性能測試
3.2.7 壓縮性能測試
3.2.8 體外降解性能測試
3.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 水凝膠的光交聯(lián)效果評價
3.3.2 水凝膠的微觀形貌觀察
3.3.3 水凝膠的流變性能評價
3.3.4 水凝膠的剪切變稀性能評價
3.3.5 溶脹性能評價
3.3.6 水凝膠的力學(xué)性能評價
3.3.7 水凝膠的體外降解評價
3.4 本章小結(jié)
第四章 3D打印支架構(gòu)建的探究及體內(nèi)外生物學(xué)評價
4.1 前言
4.2 實驗內(nèi)容
4.2.1 材料與儀器
4.2.2 3D打印SilMA/GelMA復(fù)合墨水的制備
4.2.3 3D打印SilMA/GelMA復(fù)合支架的制備
4.2.4 BMSCs的提取
4.2.5 細胞增殖實驗
4.2.6 3D打印支架微觀形貌觀察
4.2.7 皮下包埋實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 SilMA/GelMA復(fù)合支架的制備及3D打印技術(shù)的探究
4.3.2 BMSCs在3D打印水凝膠支架上的生物學(xué)評價
4.3.3 3D打印支架微觀形貌觀察
4.3.4 SilMA/GelMA復(fù)合墨水3D打印支架的體內(nèi)生物相容性評價
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 存在的問題與展望
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及獲獎情況
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
本文編號:3157893
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