發(fā)布時間：2020-05-01 00:26

【摘要】：水凝膠可模擬天然細(xì)胞外基質(zhì),將細(xì)胞包裹于含水量高且具有機(jī)械支撐作用的三維結(jié)構(gòu)中,有效促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖和分化,進(jìn)而形成功能性組織,因此常被用作生物3D打印技術(shù)的支架材料。我們基于席夫堿鍵制備兩種電活性復(fù)合水凝膠,并對其生物3D打印適性做了系統(tǒng)研究。首先,我們選用一種關(guān)注較少的魔芋多糖(KGM),采用高碘酸鈉將之氧化得到帶有活性醛基的氧化魔芋多糖(OKGM),氧化產(chǎn)物采用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)進(jìn)行表征。聚乙烯亞胺(PEI)是一種帶有大量氨基基團(tuán)的聚合物,其分子上的氨基可與氧化魔芋的醛基基團(tuán)反應(yīng)形成席夫堿鍵,通過這種化學(xué)交聯(lián)作用構(gòu)建具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的OKGM/PEI復(fù)合水凝膠。該反應(yīng)過程簡單快速,在3min內(nèi)即可成形成水凝膠。由于亞胺鍵的存在,OKGM/PEI復(fù)合水凝膠具有自愈性和pH敏感性。通過流變學(xué)分析,該水凝膠具有剪切變稀行為,適于生物3D打印。在OKGM/PEI復(fù)合水凝膠成膠前加入碳納米管,可得到OKGM/PEI電活性復(fù)合水凝膠。對該電活性水凝膠的流變學(xué)行為和微觀形貌進(jìn)行表征。結(jié)果表明,碳納米管的加入提高OKGM/PEI復(fù)合水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度,但不改變凝膠內(nèi)部的微孔結(jié)構(gòu)和尺寸,依然滿足細(xì)胞粘附和生長對孔徑的要求。采用電化學(xué)工作站對OKGM/PEI電活性復(fù)合水凝膠進(jìn)行交流阻抗測試,顯示電活性水凝膠的導(dǎo)電率隨碳納米管添加量增加而增加。在少量摻雜2%碳納米管下,該電活性水凝膠的電導(dǎo)率即可達(dá)到10~(-4)S/cm,滿足細(xì)胞對微電流刺激的需要。此外,還測試了該電活性水凝膠的流變學(xué)行為和生物3D打印適性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳納米管的加入還可提高OKGM/PEI復(fù)合水凝膠的生物3D打印適性。其次,我們制備得到甲基丙烯酰胺化明膠(GelMA)和雙端醛基封端聚乙二醇(DF-PEG),并采用FT-IR和核磁共振氫譜(~1H-NMR)對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。然后,利用GelMA上的殘余氨基與DF-PEG上的醛基反應(yīng)生成席夫堿鍵,同時加入碳納米管,從而制備得到37℃條件下即可穩(wěn)定存在的GelMA/DF-PEG電活性復(fù)合水凝膠。體外降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該水凝膠可完全降解;流變學(xué)測試表明,該水凝膠具備剪切變稀和粘彈性行為,滿足生物3D打印對材料的要求;采用生物3D打印技術(shù)評測電活性復(fù)合水凝膠的打印適性,說明該電活性復(fù)合水凝膠具有良好的生物打印適性;導(dǎo)電率測試結(jié)果表明,電活性復(fù)合水凝膠的導(dǎo)電率可達(dá)10~(-4)S/cm以上,可滿足細(xì)胞對微電流刺激的需要�？傊�,本文基于席夫堿鍵制備得到兩種電活性復(fù)合水凝膠,均具有良好的生物3D打印適性,且二者的導(dǎo)電率均在10~(-4)S/cm以上,有望作為組織工程支架材料,通過生物3D打印構(gòu)建電刺激響應(yīng)組織如心肌組織、神經(jīng)組織等。
【學(xué)位授予單位】：北京印刷學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ427.26

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馮照喧;吳有智;張定軍;何玲;郜杰昌;張曉婷;;新型聚席夫堿及鎳配合物的制備與發(fā)光性能研究[J];應(yīng)用化工;2015年07期

2 袁帥;劉崢;賴麗燕;劉潔;張小鴿;;含羧基席夫堿抑菌活性定量構(gòu)效關(guān)系研究[J];化學(xué)通報(bào);2013年12期

3 張雪紅;任蕾;高巖磊;鄖海麗;趙寧;;不對稱雙席夫堿及其過渡金屬配合物的合成與表征[J];功能材料;2013年S2期

4 劉輝林;劉崇波;陳園;徐榮臻;;長鏈共軛席夫堿吸波材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年13期

5 趙小菁;張麗影;金黎明;范圣第;;氨基酸席夫堿的合成及性質(zhì)研究[J];有機(jī)化學(xué);2011年09期

6 牛朝鋒;楊開倫;胡建勇;蘇玲玲;;添喂賴氨酸及賴氨酸席夫堿對綿羊瘤胃發(fā)酵的影響[J];中國草食動物;2007年05期

7 熊國宣;范叢斌;劉衛(wèi)軍;;聚合長鏈席夫堿鹽的合成與性能[J];現(xiàn)代化工;2006年09期

8 羅元香,陸路德,韓巧鳳,錢明,楊緒杰,汪信;新型帶臂式大環(huán)雙核金屬配合物的合成[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年06期

9 張強(qiáng)華,固旭;含鹵席夫堿的合成及抑菌活性觀察[J];西北藥學(xué)雜志;2001年06期

10 慈云祥;賈欣;;幾種席夫堿的合成及對其性能的研究[J];化學(xué)試劑;1986年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 徐方舟;陳吉祥;劉登曰;薛偉;吳劍;;含席夫堿結(jié)構(gòu)的吡唑[3,4-d]嘧啶衍生物的合成及抗TMV活性[A];中國化工學(xué)會農(nóng)藥專業(yè)委員會第十七屆年會論文集[C];2016年

2 何斌;李文翠;金振宇;陸安慧;;熔鹽介質(zhì)中席夫堿反應(yīng)合成含氮炭片及其鋰電性能研究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第24分會：化學(xué)電源[C];2014年

3 李軍;宋發(fā)輝;祝心德;馮麗娟;謝靜;;新型硫代磷酰肼席夫堿及其金屬配合物的合成與生物活性[A];第六屆全國磷化學(xué)化工學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2003年

4 阮敏;趙sテ，

本文編號：2646350