為了滿足人們日益增長的應用需求,智能響應型水凝膠憑借其優(yōu)越的性質成為高分子學科中的研究熱點。在科研人員的多方努力下,智能響應型水凝膠的性能有了極大的提升,適用范圍不斷被發(fā)掘。即便如此,大多數(shù)智能響應型水凝膠還缺乏生物性能,難以解決生物醫(yī)學上的實際問題。如何在賦予凝膠多功能的同時,還使其兼具生物性能,是水凝膠實際應用過程中亟需解決的問題。自然界中,生物體的形態(tài)、模式和結構為科學的創(chuàng)新提供了靈感,也為解決智能響應型水凝膠在生物應用面臨的問題上提供了寶貴的借鑒。從基礎研究和實際應用的角度來講,探索新型的具有生物應用功能的水凝膠具有重要的現(xiàn)實意義。因此,本文以智能響應型水凝膠為主線,借鑒仿生學思維,以解決生物應用中的實際問題為目標,開展了如下工作:首先,受到動物骨基質結構的啟發(fā),構建了無機-有機復合支架來輔助干細胞治療類風濕性關節(jié)炎。該復合支架材料將三維打印多孔金屬支架與聚多糖自修復水凝膠結合。水凝膠的引入不僅可以將骨髓間充質干細胞遞送至靶向部位,還可以在注射后為細胞培養(yǎng)提供有利的微環(huán)境。這個結構和功能優(yōu)化的復合支架充分利用無機和有機材料的優(yōu)勢,更真實地模擬骨基質的物理化學環(huán)境。承載骨髓間充質... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：180 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 水凝膠的研究進展及分類
        1.2.1 根據(jù)水凝膠原料分類
        1.2.2 根據(jù)水凝膠交聯(lián)方式分類
        1.2.3 根據(jù)水凝膠的環(huán)境響應性分類
    第三節(jié) 智能響應型水凝膠分類及響應機理
        1.3.1 溫度響應型水凝膠
        1.3.2 pH響應型水凝膠
        1.3.3 電場響應型水凝膠
        1.3.4 光響應型水凝膠
        1.3.5 氧化-還原響應型水凝膠
        1.3.6 生物分子響應型水凝膠
        1.3.7 磁響應型水凝膠
        1.3.8 力響應型水凝膠
    第四節(jié) 智能響應型水凝膠在生物醫(yī)學領域的應用
        1.4.1 智能響應型水凝膠在控釋上的應用
        1.4.2 智能響應型水凝膠在傷口敷料方面的應用
        1.4.3 智能響應型水凝膠在骨修復上的應用
        1.4.4 智能響應型水凝膠在心臟組織工程上的應用
        1.4.5 智能響應型水凝膠在人工血管上的應用
        1.4.6 智能響應型水凝膠在生物電子接口上的應用
        1.4.7 智能響應型水凝膠在柔性傳感器上的應用
    第五節(jié) 選題目的與主要研究內容
    參考文獻
第二章 仿生智能復合支架的構筑及其在改善類風濕關節(jié)炎方面的應用
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗步驟
        2.2.3 聚多糖自修復水凝膠的流變性能測試
        2.2.4 聚多糖自修復水凝膠的體外降解實驗
        2.2.5 聚多糖自修復水凝膠的體內降解實驗
        2.2.6 細胞實驗
        2.2.7 動物活體實驗
        2.2.8 炎癥評估
        2.2.9 Micro-CT掃描
        2.2.10 組織學分析
        2.2.11 儀器表征
        2.2.12 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    第三節(jié) 實驗結果與討論
        2.3.1 自修復水凝膠的設計
        2.3.2 3D打印支架與自修復水凝膠的復合
        2.3.3 BMSCs@3DPMS/hydrogels復合支架抑制炎癥的作用
        2.3.4 BMSCs@3DPMS/hydrogels復合支架誘導骨再生的作用
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第三章 抗炎型水凝膠復合支架的制備及其在類風濕關節(jié)炎上的應用
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗步驟
        3.2.3 抗炎型水凝膠的流變性能測試
        3.2.4 水凝膠中英夫利昔體外釋放實驗
        3.2.5 細胞實驗
        3.2.6 動物活體實驗
        3.2.7 炎癥評估
        3.2.8 Micro-CT掃描
        3.2.9 組織學分析
        3.2.10 儀器表征
        3.2.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    第三節(jié) 實驗結果與討論
        3.3.1 抗炎型水凝膠的設計
        3.3.2 3D打印支架與抗炎型水凝膠的復合
        3.3.3 ADSCs@MS+HI復合支架抑制炎癥的作用
        3.3.4 ADSCs@MS+HI復合支架誘導骨再生的作用
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第四章 仿生礦物水凝膠的制備及其在骨質疏松方面的應用
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 礦化水凝膠的制備
        4.2.3 礦化水凝膠的流變性能測試
        4.2.4 細胞實驗
        4.2.5 體外細胞免疫熒光染色
        4.2.6 動物活體實驗
        4.2.7 Micro-CT掃描
        4.2.8 組織學分析
        4.2.9 雙熒光標記法
        4.2.10 體內免疫化學染色
        4.2.11 儀器表征
        4.2.12 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    第三節(jié) 實驗結果與討論
        4.3.1 CHAp-PAA水凝膠的合成與表征
        4.3.2 CHAp-PAA水凝膠的流變性能和自修復性能
        4.3.3 CHAp-PAA水凝膠的高穩(wěn)定性
        4.3.4 CHAp-PAA水凝膠的生物相容性和生物活性
        4.3.5 CHAp-PAA水凝膠對體內骨缺損再生的研究
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第五章 皮膚啟發(fā)的導電抗菌水凝膠的制備及其生物應用
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        5.2.1 實驗原料
        5.2.2 實驗步驟
        5.2.3 導電水凝膠的流變性質測試
        5.2.4 導電水凝膠的機械性能測試
        5.2.5 CCK-8細胞增殖實驗
        5.2.6 抗菌性能測試
        5.2.7 動物活體實驗
        5.2.8 組織病理學分析
        5.2.9 儀器及表征
        5.2.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    第三節(jié) 實驗結果與討論
        5.3.1 PDA@Ag NPs/CPHs的形成
        5.3.2 PDA@Ag NPs/CPHs的加工性能
        5.3.3 PDA@Ag NPs/CPHs的流變、電性能以及自修復性能
        5.3.4 PDA@Ag NPs/CPHs的粘附性質
        5.3.5 PDA@Ag NPs/CPHs的抗菌性能
        5.3.6 PDA@Ag NPs/CPHs在表皮傳感器上的應用
        5.3.7 PDA@Ag NPs/CPHs在糖尿病足傷口敷料上的應用
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第六章 結論及展望
    第一節(jié) 全文結論
    第二節(jié) 本論文的關鍵創(chuàng)新點
    第三節(jié) 研究展望
作者簡介
攻讀博士學位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Long noncoding RNAs:a missing link in osteoporosis[J]. Andreia Machado Silva,Sara Reis Moura,José Henrique Teixeira,Mário Adolfo Barbosa,Susana Gomes Santos,Maria Inês Almeida.  Bone Research. 2019(01)
[2]Omentin-1 prevents inflammation-induced osteoporosis by downregulating the pro-inflammatory cytokines[J]. Shan-Shan Rao,Yin Hu,Ping-Li Xie,Jia Cao,Zhen-Xing Wang,Jiang-Hua Liu,Hao Yin,Jie Huang,Yi-Juan Tan,Juan Luo,Ming-Jie Luo,Si-Yuan Tang,Tuan-Hui Chen,Ling-Qing Yuan,Er-Yuan Liao,Ran Xu,Zheng-Zhao Liu,Chun-Yuan Chen,Hui Xie.  Bone Research. 2018(02)
[3]Recent advances in nano scaffolds for bone repair[J]. Huan Yi,Fawad Ur Rehman,Chunqiu Zhao,Bin Liu,Nongyue He.  Bone Research. 2016(04)



本文編號：3437818