【摘要】：以來(lái)源廣泛的天然多糖物質(zhì)海藻酸鈉(SA)、殼聚糖(CS)作為原料,馬來(lái)酸酐被作為改性劑對(duì)殼聚糖進(jìn)行功能化改性,獲得雙鍵含量為4582.84±28.43mol/g,接枝率為48.95%的馬來(lái)�；瘹ぞ厶�(CS-MA)。利用碳二亞胺偶聯(lián)劑(EDAC/NHS)活化海藻酸鈉側(cè)鏈上的羧基,L-半胱氨酸與活化后羧基發(fā)生縮合反應(yīng),形成酰胺鍵,制得游離巰基含量為600.8±94.52mol/g,接枝率為34.85%的巰基化海藻酸鈉(SA-SH)。CS-MA側(cè)鏈上的活性雙鍵與SA-SH上的游離巰基,水溶后在β-甘油磷酸鈉調(diào)控環(huán)境為堿性條件下,迅速發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)得到原位成型的馬來(lái)酰化殼聚糖/巰基化海藻酸鈉(CS-MA/SA-SH)多糖基水凝膠,凝膠形成時(shí)間不超過15min。根據(jù)SEM、溶脹率、旋轉(zhuǎn)流變儀、細(xì)胞毒性及AO/EB實(shí)驗(yàn)等測(cè)試對(duì)這種水凝膠進(jìn)行理化分析,結(jié)果證明CS-MA/SA-SH水凝膠不但具備良好的機(jī)械性能,多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),良好生物相容性等優(yōu)良特性,同時(shí)由于SA中古洛糖醛酸段——“G段”的獨(dú)特蛋殼狀結(jié)構(gòu)與高價(jià)陽(yáng)離子的螯合反應(yīng)可以形成二次交聯(lián)位點(diǎn),使得這種水凝膠又具備一定的自愈合性,通過對(duì)愈合界面觀察(宏觀和微觀)、力學(xué)強(qiáng)度等測(cè)試,證實(shí)Ca~(2+)的存在情況下,將賦予CS-MA/SA-SH水凝膠體系新的離子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),使其可于30s內(nèi)產(chǎn)生新的螯合位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)斷裂部位的快速愈合,愈合效率約76.2%。這種愈合特性,賦予CS-MA/SA-SH水凝膠在形狀上的多級(jí)可塑特性:(1)邁克爾加成原位成型獲得最初形狀(2)離子交聯(lián)獲得次級(jí)形狀,使得材料更能適應(yīng)形狀不規(guī)則缺損部位的診療領(lǐng)域應(yīng)用。其次,通過利用水凝膠的特殊三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),模擬生物礦化中蛋白纖維束模板,以水凝膠作為“基石”,以甘油磷酸鈣(Glycerophosphoric acid calcium salt,CaP)和氯化鈣作為Ca~(2+)和PO_4~(3-)的來(lái)源。本文設(shè)計(jì)了一種新穎的“酶促礦化法”,利用堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)對(duì)CaP中磷酸基團(tuán)的剪切,以及在生物礦化過程中誘導(dǎo)鈣磷鹽沉積產(chǎn)生磷酸鈣晶核的作用,在水凝膠中進(jìn)行體外礦化,獲得高純度的天然生物礦化產(chǎn)物——羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了含有無(wú)機(jī)質(zhì)占總質(zhì)量比分別為0%,30%,50%,70%四種不同的濃度梯度的水凝膠,探究不同鈣磷鹽的引入量以及礦化時(shí)間對(duì)于凝膠性質(zhì)以及礦化結(jié)果的影響。在后續(xù)的一系里理化分析中,這種引入了鈣磷鹽的礦化水凝膠不但表現(xiàn)出了原有水凝膠的優(yōu)良特性,更表現(xiàn)出了良好的生物礦化性能,獲得了形貌為片狀,花瓣?duì)?棒狀的羥基磷灰石材料,且隨著礦化時(shí)間的延長(zhǎng)及所添加無(wú)機(jī)質(zhì)濃度的增加獲得的礦化產(chǎn)物成分、形貌都更接近天然羥基磷灰石。證實(shí)這種材料在人體硬組織缺損修復(fù)方面擁有巨大的平臺(tái)和應(yīng)用前景,兼具水凝膠原位快速成型性能的同時(shí),又具備模擬礦化的潛質(zhì)。最后,利用上述試驗(yàn)中所得的凝膠材料,通過對(duì)從醫(yī)院獲贈(zèng)的不同齲壞程度人類牙齒分別進(jìn)行橫縱面的封涂。在模擬體液中觀察封閉后牙體的礦化情況,高倍掃描電鏡,EDS,激光共聚焦顯色實(shí)驗(yàn),壓痕硬度等測(cè)試結(jié)果顯示,在不同齲壞程度的牙小管、牙釉質(zhì)區(qū)域,涂覆上述礦化水凝膠前后的牙齒差異巨大,且礦化所得沉積物在成分和形貌上都接近人體天然HAP,能夠在較大程度上對(duì)牙小管進(jìn)行封閉,改善牙體釉質(zhì)表面狀態(tài),進(jìn)而防止健康牙齒在牙釉質(zhì)受損的情況下進(jìn)一步被外界真菌感染至牙本質(zhì)地區(qū)引起牙齒敏感或疼痛,并在一定程度上增強(qiáng)牙齒表面硬度。實(shí)驗(yàn)證明這種水凝膠材料在口腔缺損方面具有很高的臨床應(yīng)用潛力,不僅材料本身涂覆方便快捷,而且對(duì)牙體的封閉保護(hù)效果顯著。
【圖文】：

的不利環(huán)境，，達(dá)到破壞后重新交聯(lián)成型的目的，隨著研究的不斷深入，選擇多樣、限制更少、性能更優(yōu)的水凝膠將服務(wù)于臨床醫(yī)學(xué)的檢測(cè)及治療。圖1.2. 幾種主要的自愈合水凝膠組織（a）基于動(dòng)態(tài)氫鍵水凝膠（b）主客體相互作用水凝膠（c）二硫鍵水凝膠（d）席夫堿反應(yīng)水凝膠（e）酰腙鍵水凝膠[22]Fig. 1.2. Several major self-healing hydrogels (a) are based on dynamichydrogen bonding hydrogels (b) host-guest interaction hydrogels (c) disulfide bondhydrogels (d) Schiff base reaction hydrogels ( e) Hydrazide bond hydrogel[22]1.2. 牙齒及其缺損修復(fù)1.2.1. 牙齒結(jié)構(gòu)天然硬組織，如骨、牙在人的一生中扮演著相當(dāng)重要的角色，它們之所以能夠承擔(dān)抗壓，支撐等生理功能主要原因便是在于其成分和結(jié)構(gòu)。研究表明，牙齒中 鈣 磷 鹽 晶 體 高 達(dá) 90% 以 上[32]， 這 些 鈣 磷 鹽 形 成 的 羥 基 磷 灰 石（hydroxyapatite ,HAP）以針狀、棒狀、片狀等高度規(guī)整形態(tài)沿著膠原蛋白纖維

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文原蛋白；蛋白多糖——包括硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等，維合成，有些則抑制礦化；含γ羧基谷氨酸蛋白——結(jié)合糖蛋白；生長(zhǎng)因子；脂類等等，這些有機(jī)質(zhì)控制著釉質(zhì)晶質(zhì)與牙釉質(zhì)結(jié)合在一起，形成了能夠負(fù)載20MPa，3000次能和韌性都表現(xiàn)良好。人類不斷進(jìn)化過程中，受饋于大自強(qiáng)度與韌性兼有的天然硬組織，以供人類進(jìn)行正常的生
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R783;TQ427.26

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 董坤;魏釗;楊志懋;陳詠梅;;自愈合凝膠:結(jié)構(gòu)、性能及展望[J];中國(guó)科學(xué):化學(xué);2012年06期

2 翟勇;崔福齋;;Mineralization of Hydroxyapatite Regulated by Recombinant Human-like Collagen[J];Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science;2005年S1期

3 馮慶玲;生物礦化與仿生材料的研究現(xiàn)狀及展望[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年03期

4 薛中會(huì),武超,戴樹璽,杜祖亮;生物礦化研究進(jìn)展[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

5 曹采方,孟煥新 ,閻福華 ,韓R

本文編號(hào)：2652722