3D打印納米羥基磷灰石增強(qiáng)水凝膠軟骨支架研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-10 00:54
目前,由創(chuàng)傷、退變和各種疾病引起軟骨損傷在骨科臨床上十分常見(jiàn),由于軟骨組織自身修復(fù)能力差,如何對(duì)其進(jìn)行修復(fù)是臨床醫(yī)學(xué)上的難題。隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,利用組織工程技術(shù)進(jìn)行軟骨組織再生為修復(fù)軟骨缺損提供了新的可能。近幾年來(lái),眾多學(xué)者對(duì)軟骨組織工程支架制備及軟骨組織重建進(jìn)行大量研究,使用生物3D打印技術(shù)制備水凝膠支架進(jìn)行的軟骨構(gòu)建,在軟組織修復(fù)方面顯示巨大的潛力。近年來(lái),水凝膠材料被廣泛應(yīng)用于軟骨組織工程修復(fù)研究,成為組織工程研究的熱點(diǎn)。然而,3D打印的水凝膠支架因其柔軟性和收縮傾向而具有較低的打印精度和較差的機(jī)械性能,不利于將其加工成具有一定結(jié)構(gòu)的生物支架。本文提出使用細(xì)胞受控組裝技術(shù)制備軟骨支架,在對(duì)組織工程支架的常用材料進(jìn)行分析對(duì)比的基礎(chǔ)上,選取明膠海藻酸鈉為基礎(chǔ)材料,通過(guò)復(fù)合納米羥基磷灰石來(lái)增強(qiáng)基礎(chǔ)水凝膠材料,利用細(xì)胞受控組裝機(jī)制備復(fù)合不同比例納米羥基磷灰石的水凝膠支架,并對(duì)支架進(jìn)行相應(yīng)的性能表征,結(jié)果顯示,與明膠海/藻酸鈉支架相比,納米羥基磷灰石的加入可以提高打印的精度,改善支架穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)測(cè)得彈性模量為24.16±1.09Mpa。n-HAP的加入還能夠調(diào)整支架的...
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 組織工程概述
1.2 3D生物打印技術(shù)及研究現(xiàn)狀
1.2.1 3D生物打印常用技術(shù)介紹
1.2.2 3D生物打印技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 軟骨損傷修復(fù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和意義
1.4.1 本論文的研究意義
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)搭建及水凝膠支架工藝研究
2.1 細(xì)胞受控組裝系統(tǒng)介紹
2.1.1 硬件系統(tǒng)
2.1.2 軟件系統(tǒng)
2.2 支架成型過(guò)程
2.2.1 三維模型構(gòu)建
2.2.2 成型工藝和參數(shù)設(shè)定
2.3 實(shí)驗(yàn)材料分析與選取
2.3.1 組織工程支架的常用材料
2.3.2 軟骨支架材料選取
2.4 打印漿料及水凝膠支架制備
2.4.1 打印漿料配制
2.4.2 水凝膠支架制備
2.5 本章小結(jié)
第3章 水凝膠支架性能表征
3.1 水凝膠支架的形態(tài)學(xué)分析
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2 水凝膠支架的力學(xué)性能分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.3 水凝膠支架的溶脹率
3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4 水凝膠支架的降解率
3.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 生物相容性研究
4.1 軟骨細(xì)胞培養(yǎng)
4.1.1 材料及試劑
4.1.2 種子細(xì)胞復(fù)蘇及傳代
4.2 水凝膠支架的毒性測(cè)試
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.2.2 結(jié)果及分析
4.3 含細(xì)胞生物支架的制備
4.3.1 生物墨水配制
4.3.2 生物支架的制備
4.4 細(xì)胞存活率檢測(cè)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.4.2 結(jié)果及分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D生物打印在組織/器官類(lèi)似物制造領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王雪欣,張明諫,李小兵,韓維鑫,李金橋. 中國(guó)組織工程研究. 2018(10)
[2]兩種交聯(lián)劑對(duì)β-磷酸三鈣明膠復(fù)合骨支架理化及生物學(xué)性能影響的比較[J]. 潘朝暉,欒兆新,高朋. 中國(guó)組織工程研究. 2018(06)
[3]3D生物打印組織器官及其在口腔醫(yī)學(xué)中的研究與進(jìn)展[J]. 林雨恒,王旭東,沈國(guó)芳. 中國(guó)組織工程研究. 2017(22)
[4]3D生物打印技術(shù)及其在組織工程中的應(yīng)用[J]. 張小翠,陳鵬,汪健. 臨床與病理雜志. 2017(07)
[5]3D打印明膠海藻酸鈉凝膠支架對(duì)人牙髓細(xì)胞的黏附增殖作用[J]. 于海悅,麻丹丹,吳補(bǔ)領(lǐng). 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]3D打印高分子材料研究進(jìn)展[J]. 陳彩珠,潘漢軍. 工程塑料應(yīng)用. 2016(09)
[7]3D打印生物材料的研究進(jìn)展[J]. 毛旭艷,侯士峰. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]生物3D打印的研究進(jìn)展[J]. 王錦陽(yáng),黃文華. 分子影像學(xué)雜志. 2016(01)
[9]體外模擬壓應(yīng)力三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)構(gòu)建組織工程軟骨的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王永成,孟昊業(yè),袁雪凌,彭江,郭全義,盧世璧,汪愛(ài)媛. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2014(09)
[10]可降解高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用[J]. 魯手濤,沈?qū)W紅,周超,段翠海,張海軍. 工程塑料應(yīng)用. 2014(07)
博士論文
[1]3D打印技術(shù)輔助精細(xì)化構(gòu)建組織工程鼻翼軟骨的研究[D]. 徐奕昊.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2014
碩士論文
[1]3D打印海藻酸鈉/羥基磷灰石水凝膠復(fù)合Atsttrin蛋白用于骨缺損修復(fù)的研究[D]. 王權(quán).浙江大學(xué) 2015
[2]金屬有機(jī)骨架材料及其復(fù)合物的制備和性能研究[D]. 張永飛.安徽大學(xué) 2014
[3]羥基磷灰石晶須材料人工骨支架的制備與性能研究[D]. 崔永順.昆明理工大學(xué) 2013
[4]降解速率可調(diào)控的聚β-羥基丁酸酯組織工程支架的研究[D]. 杜江華.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3715723
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 組織工程概述
1.2 3D生物打印技術(shù)及研究現(xiàn)狀
1.2.1 3D生物打印常用技術(shù)介紹
1.2.2 3D生物打印技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 軟骨損傷修復(fù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和意義
1.4.1 本論文的研究意義
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)搭建及水凝膠支架工藝研究
2.1 細(xì)胞受控組裝系統(tǒng)介紹
2.1.1 硬件系統(tǒng)
2.1.2 軟件系統(tǒng)
2.2 支架成型過(guò)程
2.2.1 三維模型構(gòu)建
2.2.2 成型工藝和參數(shù)設(shè)定
2.3 實(shí)驗(yàn)材料分析與選取
2.3.1 組織工程支架的常用材料
2.3.2 軟骨支架材料選取
2.4 打印漿料及水凝膠支架制備
2.4.1 打印漿料配制
2.4.2 水凝膠支架制備
2.5 本章小結(jié)
第3章 水凝膠支架性能表征
3.1 水凝膠支架的形態(tài)學(xué)分析
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2 水凝膠支架的力學(xué)性能分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.3 水凝膠支架的溶脹率
3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4 水凝膠支架的降解率
3.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 生物相容性研究
4.1 軟骨細(xì)胞培養(yǎng)
4.1.1 材料及試劑
4.1.2 種子細(xì)胞復(fù)蘇及傳代
4.2 水凝膠支架的毒性測(cè)試
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.2.2 結(jié)果及分析
4.3 含細(xì)胞生物支架的制備
4.3.1 生物墨水配制
4.3.2 生物支架的制備
4.4 細(xì)胞存活率檢測(cè)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.4.2 結(jié)果及分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D生物打印在組織/器官類(lèi)似物制造領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王雪欣,張明諫,李小兵,韓維鑫,李金橋. 中國(guó)組織工程研究. 2018(10)
[2]兩種交聯(lián)劑對(duì)β-磷酸三鈣明膠復(fù)合骨支架理化及生物學(xué)性能影響的比較[J]. 潘朝暉,欒兆新,高朋. 中國(guó)組織工程研究. 2018(06)
[3]3D生物打印組織器官及其在口腔醫(yī)學(xué)中的研究與進(jìn)展[J]. 林雨恒,王旭東,沈國(guó)芳. 中國(guó)組織工程研究. 2017(22)
[4]3D生物打印技術(shù)及其在組織工程中的應(yīng)用[J]. 張小翠,陳鵬,汪健. 臨床與病理雜志. 2017(07)
[5]3D打印明膠海藻酸鈉凝膠支架對(duì)人牙髓細(xì)胞的黏附增殖作用[J]. 于海悅,麻丹丹,吳補(bǔ)領(lǐng). 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]3D打印高分子材料研究進(jìn)展[J]. 陳彩珠,潘漢軍. 工程塑料應(yīng)用. 2016(09)
[7]3D打印生物材料的研究進(jìn)展[J]. 毛旭艷,侯士峰. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]生物3D打印的研究進(jìn)展[J]. 王錦陽(yáng),黃文華. 分子影像學(xué)雜志. 2016(01)
[9]體外模擬壓應(yīng)力三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)構(gòu)建組織工程軟骨的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王永成,孟昊業(yè),袁雪凌,彭江,郭全義,盧世璧,汪愛(ài)媛. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2014(09)
[10]可降解高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用[J]. 魯手濤,沈?qū)W紅,周超,段翠海,張海軍. 工程塑料應(yīng)用. 2014(07)
博士論文
[1]3D打印技術(shù)輔助精細(xì)化構(gòu)建組織工程鼻翼軟骨的研究[D]. 徐奕昊.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2014
碩士論文
[1]3D打印海藻酸鈉/羥基磷灰石水凝膠復(fù)合Atsttrin蛋白用于骨缺損修復(fù)的研究[D]. 王權(quán).浙江大學(xué) 2015
[2]金屬有機(jī)骨架材料及其復(fù)合物的制備和性能研究[D]. 張永飛.安徽大學(xué) 2014
[3]羥基磷灰石晶須材料人工骨支架的制備與性能研究[D]. 崔永順.昆明理工大學(xué) 2013
[4]降解速率可調(diào)控的聚β-羥基丁酸酯組織工程支架的研究[D]. 杜江華.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3715723
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