本文關(guān)鍵詞： 形狀記憶聚合物 電紡纖維 微圖形 干細(xì)胞分化 組織工程　出處：《西南交通大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著科技的發(fā)展,人類的物質(zhì)生活條件越來越好,同時(shí)也越來越關(guān)注人體健康方面的問題。在這樣的時(shí)代背景下,形狀記憶聚合物,作為一類新型的智能材料,雖然在生物醫(yī)用中越來越受到關(guān)注,但是其在組織工程上的應(yīng)用研究并不多。然而其動(dòng)態(tài)可變的性能更適合模擬體內(nèi)的動(dòng)態(tài)環(huán)境,卻是其他組織工程用材料都不具備的一個(gè)重要性能。因此,本論文初步探索了形狀記憶聚合物微結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其在生物醫(yī)用中的應(yīng)用研究,為形狀記憶聚合物的應(yīng)用做了進(jìn)一步的拓展,并為干細(xì)胞分化以及新型組織工程支架的設(shè)計(jì)提供了一些理論上的依據(jù)。本論文以生物相容性較好的聚已內(nèi)酯作為基體,設(shè)計(jì)并制備了能夠在體溫附近可控回復(fù)的形狀記憶材料。并通過靜電紡絲技術(shù),熱壓印技術(shù)以及復(fù)乳溶劑揮發(fā)法等,制備了能夠應(yīng)用于人體的具有形狀記憶性能的納米纖維、微球以及各類的微圖形結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)評(píng)價(jià)以及動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn),為形狀記憶材料進(jìn)一步應(yīng)用于人體進(jìn)行了初步的探索。在論文第二章,制備了能夠在交變磁場(chǎng)內(nèi)具有較好形狀回復(fù)率的交聯(lián)聚已內(nèi)酯/Fe_3O_4與多壁碳納米管的復(fù)合電紡納米纖維(c-PCL/Fe_3O_4@CD-M)。在交變磁場(chǎng)內(nèi),Fe_3O_4可做熱源提供形狀回復(fù)所需要的能量,多壁碳納米管則在熱傳遞中起到很重要的作用。另外,對(duì)復(fù)合電紡纖維以及其降解產(chǎn)物進(jìn)行了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià),證明其在生物醫(yī)用領(lǐng)域有著較大的潛在應(yīng)用價(jià)值。在論文第三章,基于c-6APEGPCL聚合物,使用傳統(tǒng)的復(fù)合乳液技術(shù)制備了一種能夠在不同的溫度下可逆回復(fù)的微米顆粒,在這個(gè)可逆回復(fù)的過程中,交聯(lián)PCL是可逆相,而未交聯(lián)的PCL是作為骨架控制可逆回復(fù)的。然后將顆粒分散于PVA的水溶液中,干燥后,加熱拉伸變形,可得到不同長(zhǎng)徑比的微米顆粒。當(dāng)顆粒在0℃和43℃的循環(huán)加熱和冷卻作用下,顆粒會(huì)在球形和橢球形間相互轉(zhuǎn)換。然后,對(duì)微米顆粒進(jìn)行了巨噬細(xì)胞的吞噬實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該顆粒形狀可在細(xì)胞內(nèi)可逆回復(fù)。在論文第四章,選用第三章制備的6A PEG-PCL作為預(yù)聚物,使用熱壓印的方法制備了能夠在體溫附近產(chǎn)生可控回復(fù)的微圖形結(jié)構(gòu)。這類微圖形總共包括四種：正三角形,正四方形,正六邊形以及圓形。通過將微圖形基底加熱拉伸變形后,將間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)在微圖形表面,然后通過細(xì)胞骨架染色以及Western Blot分析,發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的微圖形結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω杉?xì)胞的細(xì)胞骨架的重組產(chǎn)生影響。在此基礎(chǔ)上,對(duì)在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖形上生長(zhǎng)的干細(xì)胞進(jìn)行了免疫熒光染色以及rtPCR檢測(cè),發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)微圖形結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω杉?xì)胞的成骨和成脂分化產(chǎn)生較大的影響。最后,通過體內(nèi)的成骨實(shí)驗(yàn),并對(duì)動(dòng)態(tài)微圖形在體內(nèi)的成骨能力進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的正方形最能夠促進(jìn)下頜骨的修復(fù)。在論文第五章,通過構(gòu)建動(dòng)態(tài)可調(diào)的微溝槽結(jié)構(gòu)來控制干細(xì)胞的分化。與傳統(tǒng)靜態(tài)微圖案不同的是,動(dòng)態(tài)的微圖案能夠模擬體內(nèi)的動(dòng)態(tài)環(huán)境,提供一個(gè)動(dòng)態(tài)力以及動(dòng)態(tài)變化的基底去影響干細(xì)胞的分化。首先,制備了一種能夠在體溫附近進(jìn)行動(dòng)態(tài)回復(fù)的微溝槽。拉伸微溝槽圖形后,在從32℃升高到42℃的時(shí)候,微溝槽的寬度會(huì)逐漸的變小,干細(xì)胞的形態(tài)和細(xì)胞骨架也會(huì)逐漸變得更緊湊�；驒z測(cè)以及Western Blot結(jié)果顯示,這種動(dòng)態(tài)的微溝槽結(jié)構(gòu)能夠誘導(dǎo)干細(xì)胞的成肌分化。
[Abstract]:In chapter 3 of this paper , a kind of new kind of nano - fiber , micro - sphere and various kinds of micrographic structures with shape memory properties can be obtained . In chapter 3 of this paper , the nano - fiber , microspheres and various micro - pattern structures with shape memory properties can be applied to human body .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB381;R318.08

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