環(huán)境友好型生物醫(yī)學(xué)材料的綠色制備及其應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-11-07 10:18
醫(yī)療廢物危害大、處理難,基于綠色化學(xué)“源頭削減”的原則,采用生物可降解材料制備醫(yī)用產(chǎn)品可減少醫(yī)療廢物產(chǎn)量、降低醫(yī)療廢物處理難度。生物相容性好、無免疫原性、可生物降解的膠原蛋白是一種重要的生物可降解材料,膠原蛋白三維生物醫(yī)用海綿可以為細胞粘附、遷移、增殖和分化提供支撐,從而調(diào)控細胞功能、誘導(dǎo)新組織形成,在醫(yī)用領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。本論文通過一種綠色環(huán)保無污染的方法制備安全可靠的重組人源膠原蛋白,以此為關(guān)鍵原料,以天然多糖殼聚糖、天然交聯(lián)劑原花青素(PA)為輔助元素,制備孔徑可控的三維多孔生物醫(yī)用海綿并研究其生物學(xué)活性。主要內(nèi)容包括基因工程菌高密度發(fā)酵,分離、純化,獲得環(huán)境友好型生物可降解材料重組人源膠原蛋白;優(yōu)化調(diào)控原花青素交聯(lián)重組人源膠原蛋白-殼聚糖生物醫(yī)用海綿制備條件,研究其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用;并通過污水處理和菌渣資源化處理實現(xiàn)膠原蛋白的清潔生產(chǎn)。(1)利用本實驗室構(gòu)建的人源膠原蛋白基因工程菌,在100L發(fā)酵罐中進行高密度發(fā)酵。通過代謝調(diào)控,實現(xiàn)目的蛋白的高效積累,結(jié)果如下:菌體平均濕重達449.2±12.2g/L,菌體干重達150.2±2.9g/L,總蛋白濃度達32.17±1.55g/L,重...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 醫(yī)療廢物
1.1.1 概述
1.1.2 處理
1.2 生物可降解材料
1.2.1 綠色化學(xué)
1.2.2 醫(yī)療需求
1.2.3 材料分類
1.2.4 產(chǎn)品制備
1.3 膠原蛋白
1.3.1 概述
1.3.2 傳統(tǒng)生產(chǎn)方法
1.3.3 綠色基因工程法
1.4 重組膠原蛋白
1.4.1 重組膠原蛋白生產(chǎn)
1.4.2 重組膠原蛋白應(yīng)用
1.4.3 清潔后處理
1.5 研究目的和意義
1.6 研究內(nèi)容
2 環(huán)境友好型重組人源膠原蛋白的綠色制備
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 試劑與儀器
2.1.3 重組人源膠原蛋白高密度發(fā)酵
2.1.4 重組人源膠原蛋白分離、純化
2.1.5 重組人源膠原蛋白表征
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 重組人源膠原蛋白高密度發(fā)酵
2.2.2 重組人源膠原蛋白分離、純化
2.2.3 重組人源膠原蛋白表征
2.3 本章總結(jié)
3 三維結(jié)構(gòu)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1 材料與方法
3.1.1 試劑與儀器
3.1.2 重組人源膠原蛋白-殼聚糖生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.3 原花青素浸泡交聯(lián)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.4 原花青素預(yù)交聯(lián)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.5 生物醫(yī)用海綿表征
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 重組人源膠原蛋白-殼聚糖生物醫(yī)用海綿
3.2.2 原花青素浸泡交聯(lián)生物醫(yī)用海綿
3.2.3 原花青素預(yù)交聯(lián)生物醫(yī)用海綿
3.3 本章總結(jié)
4 細胞與生物醫(yī)用海綿相互作用
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 試劑與儀器
4.1.3 細胞毒性檢測
4.1.4 細胞三維培養(yǎng)
4.1.5 基因表達
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 重組人源膠原蛋白細胞毒性檢測
4.2.2 細胞對生物醫(yī)用海綿的響應(yīng)
4.2.3 基因表達
4.3 本章總結(jié)
5 污水處理
5.1 材料與方法
5.1.1 實驗材料
5.1.2 試劑與儀器
5.1.3 污水處理
5.1.4 Ames試驗
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 污水水質(zhì)檢測
5.2.2 污水處理結(jié)果
5.2.3 Ames試驗
5.3 本章總結(jié)
6 固體廢物菌渣綜合利用
6.1 材料與方法
6.1.1 試劑與儀器
6.1.2 廢菌渣處理
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 廢菌渣處理
6.3 本章總結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文、發(fā)明專利及參加科研情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]污水除磷研究現(xiàn)狀與磷資源回收[J]. 閆冠伍,孫蓉. 安徽農(nóng)學(xué)通報. 2016(07)
[2]醫(yī)療垃圾的處理技術(shù)探索[J]. 苑紹鵬,李奇君,王卉春. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2016(05)
[3]不同方法提取的草魚魚皮膠原蛋白性質(zhì)比較[J]. 劉焱,劉倫倫,羅燦,瞿朝霞. 食品研究與開發(fā). 2015(08)
[4]殼聚糖的溶解性能及體內(nèi)生物相容性評價[J]. 別曉梅,李忠海,閆樂媛,于清波,白玉龍,韓立偉,趙彥濤. 感染、炎癥、修復(fù). 2014(03)
[5]工程組織及器官的血管化:研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進程[J]. 鄭幸龍,向俊西,李建輝,呂毅. 中國組織工程研究. 2014(15)
[6]化工廢水兩相厭氧——二級好氧處理技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 鄒敏,蔣永偉,曹蕾,陸繼來,閔毅梅. 工業(yè)水處理. 2013(09)
[7]原花青素聚合作用機理研究進展[J]. 彭清忠,謝德玉. 西北植物學(xué)報. 2012(03)
[8]畢赤酵母自溶物酵母抽提物的研究[J]. 曾棟,黃金明. 發(fā)酵科技通訊. 2011(03)
[9]膠原蛋白與重組膠原蛋白的研究進展[J]. 陳光,徐珍珍,吳銘. 明膠科學(xué)與技術(shù). 2011(01)
[10]絮凝劑與凝聚劑在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 左勇,李楊,鞠帥,謝暉. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(Z2)
博士論文
[1]城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)評價指標體系及等級綜合評價方法研究[D]. 王麗玲.大連理工大學(xué) 2015
本文編號:3481675
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 醫(yī)療廢物
1.1.1 概述
1.1.2 處理
1.2 生物可降解材料
1.2.1 綠色化學(xué)
1.2.2 醫(yī)療需求
1.2.3 材料分類
1.2.4 產(chǎn)品制備
1.3 膠原蛋白
1.3.1 概述
1.3.2 傳統(tǒng)生產(chǎn)方法
1.3.3 綠色基因工程法
1.4 重組膠原蛋白
1.4.1 重組膠原蛋白生產(chǎn)
1.4.2 重組膠原蛋白應(yīng)用
1.4.3 清潔后處理
1.5 研究目的和意義
1.6 研究內(nèi)容
2 環(huán)境友好型重組人源膠原蛋白的綠色制備
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 試劑與儀器
2.1.3 重組人源膠原蛋白高密度發(fā)酵
2.1.4 重組人源膠原蛋白分離、純化
2.1.5 重組人源膠原蛋白表征
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 重組人源膠原蛋白高密度發(fā)酵
2.2.2 重組人源膠原蛋白分離、純化
2.2.3 重組人源膠原蛋白表征
2.3 本章總結(jié)
3 三維結(jié)構(gòu)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1 材料與方法
3.1.1 試劑與儀器
3.1.2 重組人源膠原蛋白-殼聚糖生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.3 原花青素浸泡交聯(lián)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.4 原花青素預(yù)交聯(lián)生物醫(yī)用海綿組裝
3.1.5 生物醫(yī)用海綿表征
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 重組人源膠原蛋白-殼聚糖生物醫(yī)用海綿
3.2.2 原花青素浸泡交聯(lián)生物醫(yī)用海綿
3.2.3 原花青素預(yù)交聯(lián)生物醫(yī)用海綿
3.3 本章總結(jié)
4 細胞與生物醫(yī)用海綿相互作用
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 試劑與儀器
4.1.3 細胞毒性檢測
4.1.4 細胞三維培養(yǎng)
4.1.5 基因表達
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 重組人源膠原蛋白細胞毒性檢測
4.2.2 細胞對生物醫(yī)用海綿的響應(yīng)
4.2.3 基因表達
4.3 本章總結(jié)
5 污水處理
5.1 材料與方法
5.1.1 實驗材料
5.1.2 試劑與儀器
5.1.3 污水處理
5.1.4 Ames試驗
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 污水水質(zhì)檢測
5.2.2 污水處理結(jié)果
5.2.3 Ames試驗
5.3 本章總結(jié)
6 固體廢物菌渣綜合利用
6.1 材料與方法
6.1.1 試劑與儀器
6.1.2 廢菌渣處理
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 廢菌渣處理
6.3 本章總結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文、發(fā)明專利及參加科研情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]污水除磷研究現(xiàn)狀與磷資源回收[J]. 閆冠伍,孫蓉. 安徽農(nóng)學(xué)通報. 2016(07)
[2]醫(yī)療垃圾的處理技術(shù)探索[J]. 苑紹鵬,李奇君,王卉春. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2016(05)
[3]不同方法提取的草魚魚皮膠原蛋白性質(zhì)比較[J]. 劉焱,劉倫倫,羅燦,瞿朝霞. 食品研究與開發(fā). 2015(08)
[4]殼聚糖的溶解性能及體內(nèi)生物相容性評價[J]. 別曉梅,李忠海,閆樂媛,于清波,白玉龍,韓立偉,趙彥濤. 感染、炎癥、修復(fù). 2014(03)
[5]工程組織及器官的血管化:研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進程[J]. 鄭幸龍,向俊西,李建輝,呂毅. 中國組織工程研究. 2014(15)
[6]化工廢水兩相厭氧——二級好氧處理技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 鄒敏,蔣永偉,曹蕾,陸繼來,閔毅梅. 工業(yè)水處理. 2013(09)
[7]原花青素聚合作用機理研究進展[J]. 彭清忠,謝德玉. 西北植物學(xué)報. 2012(03)
[8]畢赤酵母自溶物酵母抽提物的研究[J]. 曾棟,黃金明. 發(fā)酵科技通訊. 2011(03)
[9]膠原蛋白與重組膠原蛋白的研究進展[J]. 陳光,徐珍珍,吳銘. 明膠科學(xué)與技術(shù). 2011(01)
[10]絮凝劑與凝聚劑在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 左勇,李楊,鞠帥,謝暉. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(Z2)
博士論文
[1]城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)評價指標體系及等級綜合評價方法研究[D]. 王麗玲.大連理工大學(xué) 2015
本文編號:3481675
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