骨性關(guān)節(jié)炎被認(rèn)為是一種典型的與潤(rùn)滑缺陷相關(guān)的關(guān)節(jié)疾病,其特點(diǎn)是關(guān)節(jié)表面關(guān)節(jié)軟骨的破壞和關(guān)節(jié)囊的炎癥。采用結(jié)合潤(rùn)滑和藥物干預(yù)的協(xié)同治療被認(rèn)為是治療骨關(guān)節(jié)炎的潛在策略。本論文分為兩部分,第一部分是基于凝膠的載藥潤(rùn)滑體系及其生物摩擦學(xué)應(yīng)用研究,首先以微凝膠為載體來研究,由于微凝膠有好的載藥能力,與潤(rùn)滑分子共聚進(jìn)行改性,使其具備好的潤(rùn)滑能力,然后將其注射到發(fā)病的關(guān)節(jié),改善關(guān)節(jié)內(nèi)部潤(rùn)滑條件的同時(shí)使用藥物治療,以便于達(dá)到綜合治療早期骨關(guān)節(jié)炎的目標(biāo)。針對(duì)這一目的,我們使用溫敏分子氮異丙基丙烯酰胺(NIPAM)與生物相容性良好并且具有水合潤(rùn)滑作用的分子2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(MPC)共聚,通過藥物緩釋和摩擦實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種微凝膠材料確實(shí)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑和釋藥的作用,并探究了不同溫度下的釋藥效果及不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)潤(rùn)滑效果的影響,進(jìn)一步探究了此納米材料的潤(rùn)滑效果和機(jī)理。此外對(duì)比了在此納米材料下的磨損情況,并進(jìn)行體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及抗炎模型,證實(shí)這種可注射的微凝膠材料可以作為藥物載體達(dá)到治療骨關(guān)節(jié)炎的作用。然后針對(duì)長(zhǎng)期關(guān)節(jié)磨損帶來的軟骨缺損及關(guān)節(jié)囊炎癥問題,對(duì)甲基丙烯酸酐改性的明膠改性,引入丙烯酰胺(AM)增加機(jī)械強(qiáng)度及MPC增加潤(rùn)滑效果,得到具有優(yōu)異力學(xué)性能,潤(rùn)滑效果可控的改性明膠/聚丙烯酰胺/聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(GelMA-PAM-PMPC)復(fù)合水凝膠。此部分工作首先進(jìn)行GelMA的合成然后通過紫外光引/發(fā)自由基聚合制備GelMA-PAM-PMPC復(fù)合水凝膠并對(duì)其壓縮、溶脹、表面粗糙度等性質(zhì)進(jìn)行表征。另外研究不同條件下潤(rùn)滑性質(zhì)是否可控,對(duì)不同載荷下摩擦行為的機(jī)理進(jìn)行探討,及藥物釋放實(shí)驗(yàn)研究,雙氯芬酸鈉作為抗炎藥物的緩釋效果。最后對(duì)通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和抗炎模型驗(yàn)證水凝膠材料作為藥物載體可以用于軟骨缺損的替換并對(duì)骨關(guān)節(jié)炎達(dá)到治療的效果。第三部分是針對(duì)靜電紡PCL納米纖維提高成骨的研究。靜電紡納米纖維具有模仿細(xì)胞外基質(zhì)的典型互連多孔結(jié)構(gòu),通常用于骨組織工程中。然而,據(jù)我們所知,很少有研究報(bào)道基于生物啟發(fā)的表面功能化,增強(qiáng)聚己內(nèi)酯(PCL)納米纖維的成骨能力。在這項(xiàng)研究中,提出了一種通用且簡(jiǎn)單的方法。使用多巴胺作為有效的生物粘合劑,用生物活性納米羥基磷灰石(nHA)自發(fā)地修飾靜電紡PCL納米纖維。通過掃描電子顯微鏡,能量色散譜儀,傅里葉變換紅外光譜,熱重分析和表面潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)表明,nHA成功地涂覆在靜電紡納米纖維(PCL-PDHA)上。此外,包括粘附,增殖和成骨能力的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和模擬體液中的體外生物礦化試驗(yàn)表明,PCL-PDHA納米纖維與MC3T3-E1細(xì)胞具有生物相容性,與此同時(shí)PCL納米纖維的生物礦化能力得到了極大的改善。綜上所述,本研究中引入的簡(jiǎn)易生物啟發(fā)表面功能化方法,由于其通用性,不僅可以用于改善靜電紡絲納米纖維的成骨,而且可以作為實(shí)現(xiàn)其他預(yù)先設(shè)計(jì)的途徑運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)工程。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R684;TQ340.1;TQ460.1
【部分圖文】：

圖２－１?（ａ）?ＰＮＩＰＡＭ－丨）ＭＰＣ微凝膠通過乳液聚合法的合成過程（ｂ）?ＰＮＩＰＡＭ－ＰＭＰＣ??微凝膠作為仿生滑膜液在摩擦學(xué)過程中的水合去水合過程、微凝膠的載藥和釋放以及微凝??膠的潤(rùn)滑機(jī)理示意圖。??Ｆｉｇ．２－１?（ａ）?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＰＮＩＰＡＭ－ＰＩＶＩＰＣ?Ｐｏｌｙｍｅｒ?ｍｉｃｒｏｇｅｌ?ｂｙ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ??ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ａｎｄ?（ｂ）?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｈｙｄｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｏｆ??ＰＮＩ?ＰＡＭ－ＰＭ?ＰＣ?ｍｉｃｒｏｇｅｌ，?ｔｈｅ?ｄｒｕｇ?ｌｏａｄｉｎｇ?ａｎｄ?ｒｅｌｅａｓｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ，?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ??ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＮＩＰＡ１Ｍ－ＰＩＶ１ＰＣ?ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ?ａｓ?ａ??ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃ?ｓｙｎｏｖｉａｌ?ｆｌｕｉｄ．??２．２．５摩擦磨損實(shí)驗(yàn)??摩擦性能在ＵＭＴ－３通用材料測(cè)試儀中進(jìn)行，該測(cè)試儀配備有以往復(fù)模式（行??程：４?ｍｍ）操作的恒溫控制平臺(tái)。首先測(cè)量ＰＮＩＰＡＭ和ＰＮ丨ＰＡＭ－ＰＭＰＣ微凝膠??在水介質(zhì)中的摩擦試驗(yàn)，研究不同材料濃度，ＭＰＣ含量，不同載荷，不同滑動(dòng)??頻率和不同溫度的變化趨勢(shì)。摩擦副沒有使用傳統(tǒng)的硬接觸，而是使用…個(gè)直徑??為８?ｍｍ的軟ＰＴＦＥ球，下式樣為桂片。往復(fù)行程為４?ｍｍ，持續(xù)時(shí)間為２０ｍｉｎ。??用雙面膠將硅片固定在儀器的底座上，并將微凝膠樣品滴在硅片上。首先測(cè)量

Ｆｉｇ．２－２?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?（ａ）?ＰＮ１ＰＡＭ?ｍｉｃｒｏｏｇｅｌｓ，?（ｂ）?ＰＮＩＰＡＭ－ＰＩＭＰＣｍｉｃｒｏｇｅｌｓ?ｗｅｒｅ?ｓｈｏｗｎ??ｉｎ?ｔｈｅ?ｉｎｓｅｔ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ．?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｓｉｚｅ?ｉｎ?（ｃ）?ＰＮＩＰＡＭ?ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ，?（ｄ）??ＰＮＩ?ＰＡＭ－ＰＭ?ＰＣ?ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ?ａｎｄ?ＥＤＳ?ｏｆ?（ｅ）?ＰＮＩＰＡＭ?ｎｉｉｃｒｏｇｅｌｓ?ａｎｄ?（ｆ）?ＰＮ１ＰＡＭ－ＰＭＰＣ??ｍｉｃｒｏｇｅｌｓ．??２．３．２傅里葉紅外光譜、Ｘ射線光電子能譜表征??用傅里葉變換紅外光譜分析儀（ＦＴ１Ｒ）和Ｘ射線光電子能譜來研宄微凝膠的??成功聚合。圖２－３?ａ，ｂ顯示了在共聚后的微凝膠中出現(xiàn)了磷元素的峰，在一定的??程度上可以說明ＭＰＣ合ＮＩＰＡＭ成功的共聚。圖２－３ｃ顯示了?ＰＮ１ＰＡＭ和ＰＮＩＰＡＭ－??ＰＭＰＣ微凝膠的ＦＴ丨Ｒ光譜。在聚合ＭＰＣ和＾ＪＩＰＡＭ之后，出現(xiàn)了在丨２５０?ｃｍ？ｌ，??ｌＯＳＯｃｉｒｒ＾ＧＯｃｍ－１處的新１Ｒ峰，對(duì)應(yīng)于ＰＭＰＣ中的磷酸酯和叔胺基團(tuán)，從而為??成功的合成提供了良好的證據(jù)。??（３）｜￣￣＾?—?（ｂ）｜?—ＰＮＩＰＡＭ－ＰＭＫ：?ｃｕ?（Ｃ）?Ａ／ＶＷ＾???ＭＳ?Ｔ?Ｖ??—ｐＮ（ＲＡＭ??

用傅里葉變換紅外光譜分析儀（ＦＴ１Ｒ）和Ｘ射線光電子能譜來研宄微凝膠的??成功聚合。圖２－３?ａ，ｂ顯示了在共聚后的微凝膠中出現(xiàn)了磷元素的峰，在一定的??程度上可以說明ＭＰＣ合ＮＩＰＡＭ成功的共聚。圖２－３ｃ顯示了?ＰＮ１ＰＡＭ和ＰＮＩＰＡＭ－??ＰＭＰＣ微凝膠的ＦＴ丨Ｒ光譜。在聚合ＭＰＣ和＾ＪＩＰＡＭ之后，出現(xiàn)了在丨２５０?ｃｍ？ｌ，??ｌＯＳＯｃｉｒｒ＾ＧＯｃｍ－１處的新１Ｒ峰，對(duì)應(yīng)于ＰＭＰＣ中的磷酸酯和叔胺基團(tuán)，從而為??成功的合成提供了良好的證據(jù)。??（３）｜￣￣＾?—?（ｂ）｜?—ＰＮＩＰＡＭ－ＰＭＫ：?ｃｕ?（Ｃ）?Ａ／ＶＷ＾???ＭＳ?Ｔ?Ｖ??—ｐＮ（ＲＡＭ??＼?Ｉ?丨?｜?－￣ＰＮＩＰＡＭ－ＰＭＰＣ??１０００?８００?６００?４００?２００?０?１〇〇〇?８００?６００?４００?２００?０?１６００?１４００?１２００?１０００?８００??Ｂｉｎｄｉｎｇ?ｅｎｅｒｇｙ?（ｅＶ）?Ｂｉｎｄｉｎｇ?ｅｎｅｒｇｙ?（ｅＶ）?Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ１）??圖２－３?（ａ）?（ｂ）?ＰＮ丨ＰＡＩＭ和ＰＮ丨ＰＡＭ－ＰＭＰＣ微凝膠的ＸＰＳ，?（ｃ）紅外光譜。??Ｆｉｇ．２－３?ＸＰＳ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?（ａ）?ＰＮＩＰＡＭ
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本文編號(hào)：2872585