本文關鍵詞：生物電極電沉積表面改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在靶點位置植入電極是目前臨床醫(yī)學上治療神經障礙類疾病如運動障礙疾病(Movement Disorders,MDs)最有效的方法。然而,隨著電極植入時間的增長,電極的刺激效果會下降;本文在國家自然科學基金(NO.51105134)資助下,通過實驗研究分析了電極在使用性和耐腐蝕性等方面存在的問題,提出了采用表面改性方法解決電極在長期使用過程中出現的問題。論文主要研究內容如下:(1)對細胞在電極表面產生電潤濕現象進行了研究。首先對固液表面接觸時會產生潤濕現象進行了描述,介紹了表面張力、接觸角、Young方程和Young-Laplace方程。再對細胞在電極表面會產生毛細提升和電潤濕現象進行分析研究,建立細胞在電極表面的電潤濕的物理模型,分析了未加電壓和加電壓時接觸角的變化關系,再由動力學建立了驅動力與電潤濕工藝參數的關系,為電極制備工藝提供理論基礎。(2)對電極刺激點的表面改性后處理進行了研究。采用堿性電沉積Pt和陽極氧化電沉積氧化銥薄膜工藝增加電極刺激點的厚度,掃描電鏡分析不同時間和電流密度下電沉積薄膜的微觀結構及物理表征,通過CV曲線分析電沉積薄膜的電化學特性和電極的穩(wěn)定性,確定最佳電沉積電流密度范圍為0.3A/dm2-0.4A/dm2和10uA/mm2-20uA/mm2。電沉積的Pt和氧化銥薄膜提高了電極的耐腐蝕性,降低了電極的阻抗,另外氧化銥還使電極具有更高的電荷儲存能力。(3)對海馬神經元細胞在電沉積Pt和氧化銥薄膜表面的生長特性進行了研究。結合神經元細胞在體外培養(yǎng)的理論方法,用海馬神經元細胞在電沉積Pt和氧化銥薄膜表面上進行培養(yǎng),由熒光顯微鏡和掃描電鏡分析細胞在金屬薄膜上的生長情況。發(fā)現神經元細胞不在電沉積Pt薄膜上生長,由于電沉積的Pt薄膜是一種超疏水結構,細胞不貼附,同時也抑制了纖維包囊的產生,可以提高植入電極的使用性;在電沉積的氧化銥薄膜表面上神經元細胞生長良好,表明電沉積氧化銥薄膜的生物相容性良好,同時也抑制了星形膠質細胞的生長,可以提高植入電極的使用性。
【關鍵詞】：生物電極 電潤濕 電沉積薄膜 細胞培養(yǎng)
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R741;TB306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 生物電極研究現狀10-13
• 1.3 生物電極存在的問題13-15
• 1.3.1 使用性14-15
• 1.3.2 耐腐蝕性15
• 1.4 生物電極表面改性現狀分析15-18
• 1.5 論文的主要工作18-19
• 2 電潤濕理論基礎研究19-30
• 2.1 界面理論19-23
• 2.1.1 表面張力19-20
• 2.1.2 表面自由能20
• 2.1.3 接觸角和潤濕現象20-21
• 2.1.4 Young方程21
• 2.1.5 Young-Laplace方程21-23
• 2.2 電潤濕基礎理論研究23-29
• 2.2.1 電潤濕現象23-24
• 2.2.2 電毛細現象24-26
• 2.2.3 Lippmann-Young方程26-28
• 2.2.4 液滴驅動力分析28-29
• 2.3 本章小結29-30
• 3 Pt電沉積工藝及性能研究30-42
• 3.1 Pt薄膜制備及工藝選擇30-31
• 3.2 Pt電沉積工藝31-41
• 3.2.1 電沉積時間參數影響32-33
• 3.2.2 電沉積Pt薄膜形貌分析33-35
• 3.2.3 薄膜成分分析35-36
• 3.2.4 電沉積Pt薄膜性能測試36-41
• 3.3 本章小結41-42
• 4 氧化銥電沉積工藝及性能研究42-54
• 4.1 氧化銥薄膜制備及工藝選擇42-43
• 4.2 陽極氧化電沉積氧化銥工藝43-52
• 4.2.1 電沉積時間參數的影響44-45
• 4.2.2 電沉積氧化銥薄膜形貌分析45-47
• 4.2.3 薄膜成分分析47-48
• 4.2.4 電沉積氧化銥薄膜性能測試48-52
• 4.3 本章小結52-54
• 5. 神經細胞體外培養(yǎng)實驗研究54-67
• 5.1 細胞骨架及其功能54-55
• 5.2 神經細胞體外培養(yǎng)的原理及方法55-57
• 5.3 鼠源神經元細胞在電沉積Pt/氧化銥薄膜表面上體外培養(yǎng)57-66
• 5.3.1 海馬神經元細胞的分離57-58
• 5.3.2 海馬神經元細胞骨架熒光分析58-62
• 5.3.3 海馬神經元細胞形態(tài)電鏡分析62-65
• 5.3.4 結果與討論65-66
• 5.4 本章小結66-67
• 6 結論和展望67-69
• 6.1 結論67-68
• 6.2 研究工作展望68-69
• 參考文獻69-76
• 作者簡歷76-77
• 學位論文數據集77

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本文編號：260657