【摘要】：傳統(tǒng)的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)納米纖維膜作為組織工程支架進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng),雖可提供近三維細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境,但卻無法充分模擬具有復(fù)雜生物化學(xué)及生物物理因素的細(xì)胞微環(huán)境。目前,基于微流控技術(shù)的器官芯片為克服上述缺陷提供了新的研究思路。微流控芯片技術(shù)是一種新興的流體操控技術(shù),業(yè)已廣泛應(yīng)用于材料、生物、化學(xué)等基礎(chǔ)及交叉學(xué)科領(lǐng)域。而由微流控芯片發(fā)展而來的器官芯片是一種可模擬人類器官結(jié)構(gòu)與功能的仿生微系統(tǒng),或可成為替代動物模型用于藥物研發(fā)、精準(zhǔn)醫(yī)療等的新型體外模型。本論文主要以器官芯片技術(shù)為基礎(chǔ),以肺器官為對象,通過制備PLGA納米纖維膜、PLGA納米纖維/PDMS微孔復(fù)合膜,用于體外模擬肺泡呼吸膜,構(gòu)建新型肺芯片,具體內(nèi)容如下:(1)開展了基于PLGA納米纖維膜肺芯片的構(gòu)建與應(yīng)用。具體包括:利用軟光刻技術(shù)制備聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片,利用靜電紡絲技術(shù)制備直徑均勻、厚度可控的PLGA納米纖維膜,并將PDMS微流控芯片與PLGA納米纖維膜有機結(jié)合構(gòu)成雙層肺芯片。在該芯片上實現(xiàn)了肺癌細(xì)胞、肺成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等的三維培養(yǎng)和共培養(yǎng),開展了EGFR靶向抗腫瘤藥物吉非替尼的藥物評價,探索了肺癌細(xì)胞在共培養(yǎng)情況下耐藥性產(chǎn)生的原因等。(2)開展了基于PLGA納米纖維/PDMS微孔復(fù)合膜肺芯片的構(gòu)建與應(yīng)用。具體包括:利用軟光刻技術(shù)制備PDMS微流控芯片及PDMS鏤空微孔薄膜,利用靜電紡絲技術(shù)制備將PLGA納米纖維與PDMS鏤空微孔薄膜相結(jié)合,得到復(fù)合薄膜并組成多層肺芯片。在該芯片上實現(xiàn)了極低流速毛細(xì)管血流和肺泡囊狀結(jié)構(gòu)的模擬,開展了常氧、缺氧條件下EGFR靶向抗腫瘤藥物吉非替尼的藥物敏感度檢測。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08;TQ340.64
【圖文】：

圖 1.1 多樣化纖維材料及其 SEM 圖靜電紡絲技術(shù)基本原理及影響因素電紡絲技術(shù)是一種利用聚合物溶液或熔體在強電場作用下形成噴射流的工藝。未接通高壓時，處于紡絲噴頭的聚合物溶液或熔體液滴受到表作用而懸在噴嘴處。接通高壓后，聚合物溶液或熔體液滴在電場誘導(dǎo)下面快速聚集電荷，受到一個與表面張力方向相反的電場力，當(dāng)電場逐漸液滴由球狀被拉長為錐狀，形成“泰勒錐”，當(dāng)電場強度增加至一個臨電場力就會克服液滴的表面張力，從“泰勒錐”噴出，從而產(chǎn)生出一個穩(wěn)定的噴射流，噴射流被快速拉伸、變形，溶劑也迅速揮發(fā),最終形成響靜電紡絲過程的參數(shù)主要包括：原料性質(zhì)參數(shù)、溶液特征參數(shù)、控制

大學(xué)碩士學(xué)位論文（2）溶液特征參數(shù)：包括配置的前驅(qū)聚合物溶液的濃度、導(dǎo)電性以及粘度表面張力等。（3）控制調(diào)節(jié)參數(shù)：包括電源電壓大小、電極與接收板之間距離和前驅(qū)聚物溶液進(jìn)料速率等。（4）環(huán)境影響參數(shù)：包括紡絲受環(huán)境影響的參數(shù)，如環(huán)境溫度、室內(nèi)濕度等。

如環(huán)境溫度、室內(nèi)濕度和等。圖 1.2 靜電紡絲技術(shù)基本原理示意圖1.3.3 靜電紡絲常用材料靜電紡絲常用材料主要包括天然高分子材料及人工合成高分子材料。天然高分子材料包括膠原、明膠、透明質(zhì)酸、纖維蛋白、殼聚糖、甲殼素、天然珊瑚及其衍生物等。天然生物材料的優(yōu)勢在于含有有利于細(xì)胞吸附或維持不同功能的物質(zhì)，生物相容性及細(xì)胞親和性好，缺點是質(zhì)量受產(chǎn)地、原料來源等影響導(dǎo)致重復(fù)性差，不能大批量生產(chǎn)。此外，有些天然高分子材料機械性能差，難以直接作為組織支架，這限制了天然高分子材料在組織工程的廣泛應(yīng)用。目前常用的人工合成高分子材料主要包括聚氨酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）、聚己內(nèi)酯等。這些材料由于具有生物可降解性，生物相容性及易加工性，已廣泛用于藥物載體、組織工程支架和醫(yī)療器械等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要支柱。其中，PLGA 是由丙交酯（LA）和乙交酯（GA）兩

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本文編號：2802806