同軸打印高強(qiáng)度明膠基復(fù)合水凝膠小口徑類血管結(jié)構(gòu)支架的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-17 09:55
目前臨床上對小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架(Φ<6 mm)的需求長期處于供不應(yīng)求的狀態(tài),給工程化小口徑管狀組織的構(gòu)建與功能再生帶來了的機(jī)遇,同時(shí)也存在巨大的挑戰(zhàn)。盡管同軸三維(3D)打印技術(shù)在模擬構(gòu)建類血管小口徑管狀支架方面取得了一些進(jìn)展,但是目前所構(gòu)筑的類血管管狀支架普遍存在力學(xué)性能不足、固有溶脹特性難以控制等缺陷,這嚴(yán)重阻礙了其作為承載小口徑組織的醫(yī)學(xué)應(yīng)用;诖,本研究通過高強(qiáng)度生物醫(yī)用水凝膠開發(fā),結(jié)合同軸3D打印技術(shù)擬構(gòu)建具有高韌性、超拉伸性、抗壓性、快速自恢復(fù)性能的小口徑類血管結(jié)構(gòu)支架,以此提高小口徑微管的力學(xué)性能及固有溶脹特性等,為3D打印小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架應(yīng)用奠下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)本文以氫鍵增加材料性能為策略,通過將具有分子內(nèi)多氫鍵的N-丙烯酰基甘氨酰胺(NAGA)單體插入到甲基丙烯;髂z(GelMA)的大分子鏈中成功制備一種新型高強(qiáng)度水凝膠材料(PNG水凝膠)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)引入NAGA片段后,PNG水凝膠變得堅(jiān)韌而有彈性,機(jī)制在于NAGA嵌入降低了GelMA大分子主鏈纏結(jié)的高密度,并在水凝膠中額外引入了其他犧牲性物理鍵(如氫鍵)交聯(lián)。其中,拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)~0....
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架研究進(jìn)展
1.2.1 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架臨床需求
1.2.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架設(shè)計(jì)要求
1.2.3 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的構(gòu)建方法
1.2.4 3D打印生物墨水特性
1.3 本論文的主要研究思路及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 PNG復(fù)合水凝膠的制備及調(diào)控細(xì)胞生物學(xué)響應(yīng)
2.1 引言
2.2 儀器、材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.3 材料的制備
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 PNG復(fù)合水凝膠合成表征
2.3.2 PNG復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能表征
2.3.3 PNG復(fù)合水凝膠的動(dòng)態(tài)溶脹
2.3.4 PNG復(fù)合水凝膠流變性能檢測
2.3.5 PNG復(fù)合水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
2.3.6 PNG復(fù)合水凝膠SEM結(jié)構(gòu)圖
2.3.7 PNG復(fù)合水凝膠細(xì)胞相容性評估
2.4 本章小結(jié)
第3章 可打印的CNG混合水凝膠打印墨水的構(gòu)建
3.1 引言
3.2 儀器、材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.3 材料的制備
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 CNG復(fù)合水凝膠的合成和表征
3.3.2 CNG混合水凝膠的力學(xué)性能表征
3.3.3 CNG混合水凝膠的流變性能表征
3.3.4 CNG混合水凝膠的吸水溶脹行為和平衡含水量
3.3.5 CNG混合水凝膠生物相容性
3.3.6 初步探討CNG水凝膠作為打印墨水的可行性分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 同軸3D打印技術(shù)制備小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架
4.1 引言
4.2 儀器、材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.3 材料的制備
4.2.4 3D同軸打印槍頭的制備
4.2.5 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架性能表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 3D打印尺寸大小可控的小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架
4.3.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的力學(xué)性能
4.3.3 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的承重性能
4.3.4 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的快速恢復(fù)性能
4.3.5 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的連通性能和擴(kuò)散性能
4.3.6 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的爆破性能
4.3.7 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的斷裂縫合性能
4.3.8 小口徑微管細(xì)胞相容性評估
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
第6章 中英文縮寫匯總表
第7章 附件
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國心血管病報(bào)告2018》概要[J]. 胡盛壽,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,陳偉偉. 中國循環(huán)雜志. 2019(03)
[2]生物可降解鎂基支架細(xì)胞相容性的體內(nèi)外評價(jià):綜述(英文)[J]. 李萍,周寧玲,邱華,Manfred F Maitz,王娟,黃楠. Science China Materials. 2018(04)
本文編號:3679014
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架研究進(jìn)展
1.2.1 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架臨床需求
1.2.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架設(shè)計(jì)要求
1.2.3 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的構(gòu)建方法
1.2.4 3D打印生物墨水特性
1.3 本論文的主要研究思路及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 PNG復(fù)合水凝膠的制備及調(diào)控細(xì)胞生物學(xué)響應(yīng)
2.1 引言
2.2 儀器、材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.3 材料的制備
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 PNG復(fù)合水凝膠合成表征
2.3.2 PNG復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能表征
2.3.3 PNG復(fù)合水凝膠的動(dòng)態(tài)溶脹
2.3.4 PNG復(fù)合水凝膠流變性能檢測
2.3.5 PNG復(fù)合水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
2.3.6 PNG復(fù)合水凝膠SEM結(jié)構(gòu)圖
2.3.7 PNG復(fù)合水凝膠細(xì)胞相容性評估
2.4 本章小結(jié)
第3章 可打印的CNG混合水凝膠打印墨水的構(gòu)建
3.1 引言
3.2 儀器、材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.3 材料的制備
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 CNG復(fù)合水凝膠的合成和表征
3.3.2 CNG混合水凝膠的力學(xué)性能表征
3.3.3 CNG混合水凝膠的流變性能表征
3.3.4 CNG混合水凝膠的吸水溶脹行為和平衡含水量
3.3.5 CNG混合水凝膠生物相容性
3.3.6 初步探討CNG水凝膠作為打印墨水的可行性分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 同軸3D打印技術(shù)制備小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架
4.1 引言
4.2 儀器、材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.3 材料的制備
4.2.4 3D同軸打印槍頭的制備
4.2.5 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架性能表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 3D打印尺寸大小可控的小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架
4.3.2 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的力學(xué)性能
4.3.3 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的承重性能
4.3.4 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的快速恢復(fù)性能
4.3.5 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的連通性能和擴(kuò)散性能
4.3.6 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的爆破性能
4.3.7 小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架的斷裂縫合性能
4.3.8 小口徑微管細(xì)胞相容性評估
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
第6章 中英文縮寫匯總表
第7章 附件
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國心血管病報(bào)告2018》概要[J]. 胡盛壽,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,陳偉偉. 中國循環(huán)雜志. 2019(03)
[2]生物可降解鎂基支架細(xì)胞相容性的體內(nèi)外評價(jià):綜述(英文)[J]. 李萍,周寧玲,邱華,Manfred F Maitz,王娟,黃楠. Science China Materials. 2018(04)
本文編號:3679014
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