本文選題：層層自組裝 + 碳納米管��； 參考：《東華大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：靜電紡絲雖然擁有相當(dāng)長的歷史以及在組織工程領(lǐng)域?qū)⒔?0年的研究發(fā)展,但直到最近5-10年的時間里才被有效運用于組織工程和藥物緩釋領(lǐng)域。靜電紡絲作為一種潛在的、具有良好運用前景的工藝手段,正引起越來越多科學(xué)工作者的興趣和廣泛研究。這主要歸功于靜電紡絲技術(shù)具備以下優(yōu)點：簡單靈活、適用性廣、易于制備且直徑在納米級的纖維。在組織工程應(yīng)用方面,首先,通過靜電紡絲可制備出直徑分布從微米級到納米級的支架材料,纖維直徑易于控制。其次,所得支架材料具有拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)和多孔性,與天然細(xì)胞外基質(zhì)具有很高的相似度。第三,用于靜電紡絲的原料非常豐富,包括生物可降解材料、非降解材料和天然材料。除此之外,制備得到的纖維排列方向可控：可以取向排列、或隨機排列,以便調(diào)控其機械性能和生物學(xué)效應(yīng)等。 本研究中,我們通過靜電紡絲技術(shù)與層層靜電自組裝技術(shù)相結(jié)合,制備出一種新型的含碳納米管聚合物多糖支架材料并應(yīng)用于組織工程。首先,將醋酸纖維素(Cellulose Acetate, CA)溶液經(jīng)靜電紡制備結(jié)構(gòu)均一、纖維直徑可控的三維納米纖維膜；其次,通過層層靜電自組裝技術(shù)在醋酸纖維素納米纖維上組裝帶正電荷的殼聚糖(Chitosan, CS)和帶負(fù)電荷的多壁碳納米管(Multiwalled CarbonNanotubes, MWCNTs)。對照組材料為在相同條件下組裝帶正電荷的殼聚糖和帶負(fù)電荷的海藻酸鈉(Sodium Algiate, ALG)。隨后,采用掃描電鏡(SEM)、紅外分析(FTIR).熱重分析(TGA)、機械性能測試、蛋白吸附、細(xì)胞黏附、細(xì)胞增殖、細(xì)胞形態(tài)學(xué)、溶血實驗等方法對制備得到的復(fù)合多層膜支架材料進(jìn)行系列表征和生物學(xué)性能評價。 通過本文研究,可得到如下結(jié)論：通過層層靜電自組裝技術(shù)在醋酸纖維素納米纖維上組裝后成功地制備了CS/MWCNTs和CS/ALG兩種支架材料。在相同的組裝層數(shù)下,CS/MWCNTs支架材料的表面粗糙程度高于CS/ALG支架材料。但它們都顯示良好的三維空間結(jié)構(gòu)。細(xì)胞實驗結(jié)果顯示,CS/MWCNTs支架材料比CS/ALG支架材料更加有利于小鼠成纖維細(xì)胞L929的黏附、鋪展和增殖。碳納米管的加入改善了支架材料的機械性能和血液相容性,提高了材料對蛋白質(zhì)的吸附能力、細(xì)胞的黏附和增殖能力。這些結(jié)果表明所得到的CS/MWCNTs支架材料在組織工程和再生醫(yī)學(xué)具有潛在的應(yīng)用價值。我們相信,通過推廣這種簡單易行的層層自組裝技術(shù)在纖維表面進(jìn)行修飾的方案,將其它具有生物活性的材料修飾到基底材料表而,可以得到一系列的具有生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價值的產(chǎn)品。
[Abstract]:Although electrostatic spinning has a long history and nearly 30 years of research and development in the field of tissue engineering, it has not been effectively used in the field of tissue engineering and drug delivery until the last 5-10 years. As a potential and promising process, electrostatic spinning is attracting more and more scientists' interest and extensive research. This is mainly due to the following advantages of electrostatic spinning technology: simple and flexible, wide applicability, easy to prepare and diameter in the nano-scale fibers. In the aspect of tissue engineering application, firstly, the diameter distribution of scaffold from micron to nanometer can be prepared by electrospinning, and the diameter of fiber can be easily controlled. Secondly, the scaffold has topological structure and porosity, and has high similarity with natural extracellular matrix. Third, the raw materials for electrostatic spinning are abundant, including biodegradable materials, non-degradable materials and natural materials. In addition, the prepared fibers have a controllable orientation or random alignment to regulate their mechanical properties and biological effects. In this study, a novel carbon nanotube polymer polysaccharide scaffold was prepared by combining electrostatic spinning technique with layer by layer electrostatic self-assembly technique and applied in tissue engineering. Firstly, the solution of cellulose acetate (CA) was electrospun to prepare three-dimensional nanofiber membrane with uniform structure and controllable fiber diameter. The positively charged chitosan (CS) and the negatively charged multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were assembled on cellulose acetate nanofibers by layers of electrostatic self-assembly technique. In the control group, the positively charged chitosan and the negatively charged sodium alginate (ALG) were assembled under the same conditions. Then, scanning electron microscopy (SEM) and infrared analysis (FTIR) were used. Thermogravimetric analysis (TGA), mechanical properties test, protein adsorption, cell adhesion, cell proliferation, cell morphology and hemolysis test were used to characterize and evaluate the biological properties of the composite multilayer scaffolds. The conclusions are as follows: CS/ MWCNTs and CSP / ALG scaffolds were successfully fabricated by layer electrostatic self-assembly technique on cellulose acetate nanofibers. The surface roughness of CS- / MWCNTs scaffolds is higher than that of CS- / ALG scaffolds at the same number of assembly layers. But they all show good three-dimensional spatial structure. The results of cell experiment showed that CSR / MWCNTs scaffold was more favorable to the adhesion, spreading and proliferation of mouse fibroblast L929 than that of CSP / ALG scaffold. The addition of carbon nanotubes improved the mechanical properties and blood compatibility of the scaffolds, enhanced the ability of protein adsorption, cell adhesion and proliferation. These results indicate that the CS/ MWCNTs scaffolds have potential applications in tissue engineering and regenerative medicine. We believe that by popularizing this simple, layer-by-layer self-assembly technique to modify the surface of the fiber, other biologically active materials can be modified to the substrate material table. A series of products with biomedical application value can be obtained.
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R318.08

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2114070