TPU三維多孔支架的制備及其表面改性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-06 18:04
骨移植替代物(骨組織工程支架)是骨科中一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域。與廣泛應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域的合成高分子如聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)相比,熱塑性聚氨酯(TPU)由于其具有良好的彈性、柔韌性以及可調(diào)控的結(jié)構(gòu)性質(zhì),并且能夠與骨骼保持緊密接觸為細(xì)胞增殖和骨生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的骨-材料界面環(huán)境,受到了廣泛關(guān)注。但是,TPU支架的親水性差且細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)少,從而限制TPU支架的發(fā)展。因此,如何制備出具有較高孔隙率、合適的力學(xué)強(qiáng)度和良好生物相容性等優(yōu)點(diǎn)的TPU支架仍然面臨挑戰(zhàn)。本論文重點(diǎn)研究TPU三維多孔支架制備及對(duì)其表面進(jìn)行功能化修飾,主要工作包括:1.基于真空輔助/熱致相分離/溶液澆注/粒子瀝濾技術(shù),分別結(jié)合物理共混與超聲輔助方法制備獲得了兩種TPU/納米羥基磷灰石(HA)復(fù)合三維多孔支架。結(jié)果表明,TPU/HA復(fù)合支架具有三維多孔結(jié)構(gòu),同時(shí)具有良好的內(nèi)部連通性。超聲輔助方法使HA納米顆粒均勻分散于TPU支架表面。在TPU支架中添加HA能明顯提高支架的綜合性能。超聲輔助技術(shù)制備的復(fù)合支架其親水性能、吸水性能、力學(xué)性能以及細(xì)胞相容性都優(yōu)于物理共混方法制備的復(fù)合支架。2.為了增強(qiáng)TPU/HA復(fù)合支架中TP...
【文章來源】:福建工程學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 組織工程
1.2 骨組織
1.2.1 骨組織的結(jié)構(gòu)與功能
1.2.2 骨細(xì)胞
1.2.3 骨的細(xì)胞外基質(zhì)
1.3 骨組織工程材料的要求
1.4 組織工程材料概述
1.4.1 金屬材料
1.4.2 生物陶瓷
1.4.3 高分子材料
1.4.4 復(fù)合材料
1.5 支架的制備技術(shù)
1.5.1 靜電紡絲
1.5.2 熱致相分離
1.5.3 溶劑澆注/粒子瀝濾
1.5.4 分子自組裝
1.5.5 三維生物打印
1.6 醫(yī)用聚氨酯
1.6.1 聚氨酯支架
1.6.2 聚氨酯在骨科中的應(yīng)用
1.7 研究意義以及研究?jī)?nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 超聲輔助技術(shù)制備TPU/HA復(fù)合三維多孔支架
2.4 聚多巴胺修飾TPU/HA三維多孔支架
2.5 聚多巴胺涂層修飾HA納米顆粒
2.6 雙層p-HA顆粒修飾TPU支架的制備
2.7 支架的測(cè)試與表征
2.7.1 掃描電子顯微鏡
2.7.2 X射線衍射分析
2.7.3 熱失重分析
2.7.4 傅里葉紅外光譜儀
2.7.5 X射線光電子能譜
2.7.6 孔隙率測(cè)試
2.7.7 吸水性能測(cè)試
2.7.8 親水性能測(cè)試
2.7.9 力學(xué)性能測(cè)試
2.7.10 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
2.8 MTT細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)
2.9 細(xì)胞形貌觀察
2.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
第三章 TPU/HA三維多孔復(fù)合支架的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 超聲制備復(fù)合支架的制備流程
3.2.2 TPU/HA復(fù)合支架材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌
3.2.3 TPU/HA復(fù)合支架材料的的熱穩(wěn)定性能
3.2.4 TPU/HA復(fù)合支架材料的XRD分析
3.2.5 TPU/HA復(fù)合支架材料的FTIR分析
3.2.6 TPU/HA復(fù)合支架材料的的親水性能
3.2.7 TPU/HA復(fù)合支架材料的吸水性能
3.2.8 TPU/HA復(fù)合支架材料的機(jī)械性能
3.2.9 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
3.2.10 細(xì)胞形貌觀察
3.3 本章小節(jié)
第四章 PDA-HA@TPU三維多孔復(fù)合支架的制備及性能表征
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的形貌
4.2.2 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的表面成分分析
4.2.3 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的親水性能
4.2.4 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的機(jī)械性能
4.2.5 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
4.2.6 細(xì)胞形貌觀察
4.2.7 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小節(jié)
第五章 p-HA@TPU/p-HA復(fù)合支架的制備及性能表征
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 p-HA納米顆粒的制備
5.2.1.1 p-HA納米顆粒形態(tài)
5.2.1.2 p-HA納米顆粒的熱穩(wěn)定性
5.2.1.3 p-HA納米顆粒的XRD分析
5.2.1.4 p-HA納米顆粒的FTIR分析
5.2.2 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌
5.2.3 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的熱穩(wěn)定性能
5.2.4 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的親水性能與吸水性能
5.2.5 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的機(jī)械性能
5.2.6 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
5.2.7 MC3T3-E1細(xì)胞在TPU/p-HA復(fù)合支架上的形態(tài)觀察
5.2.8 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
5.3 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在校學(xué)習(xí)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維納米纖維組織工程支架的研究進(jìn)展[J]. 劉瑞來,陳良壁,唐春怡. 德州學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(04)
[2]Bone tissue engineering via nanostructured calcium phosphate biomaterials and stem cells[J]. Ping Wang,Liang Zhao,Jason Liu,Michael D Weir,Xuedong Zhou,Hockin H K Xu. Bone Research. 2014(03)
[3]熱致相分離法制備聚合物微孔材料[J]. 阮文祥,王建黎,計(jì)建炳,姚克儉,俞曉梅. 高分子通報(bào). 2006(02)
博士論文
[1]可降解聚氨酯彈性體的合成、改性及其用于血管組織再生[D]. 朱同賀.東華大學(xué) 2018
[2]醫(yī)用聚合物組織工程支架的制備方法及其結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 米皓陽.華南理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3020866
【文章來源】:福建工程學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 組織工程
1.2 骨組織
1.2.1 骨組織的結(jié)構(gòu)與功能
1.2.2 骨細(xì)胞
1.2.3 骨的細(xì)胞外基質(zhì)
1.3 骨組織工程材料的要求
1.4 組織工程材料概述
1.4.1 金屬材料
1.4.2 生物陶瓷
1.4.3 高分子材料
1.4.4 復(fù)合材料
1.5 支架的制備技術(shù)
1.5.1 靜電紡絲
1.5.2 熱致相分離
1.5.3 溶劑澆注/粒子瀝濾
1.5.4 分子自組裝
1.5.5 三維生物打印
1.6 醫(yī)用聚氨酯
1.6.1 聚氨酯支架
1.6.2 聚氨酯在骨科中的應(yīng)用
1.7 研究意義以及研究?jī)?nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 超聲輔助技術(shù)制備TPU/HA復(fù)合三維多孔支架
2.4 聚多巴胺修飾TPU/HA三維多孔支架
2.5 聚多巴胺涂層修飾HA納米顆粒
2.6 雙層p-HA顆粒修飾TPU支架的制備
2.7 支架的測(cè)試與表征
2.7.1 掃描電子顯微鏡
2.7.2 X射線衍射分析
2.7.3 熱失重分析
2.7.4 傅里葉紅外光譜儀
2.7.5 X射線光電子能譜
2.7.6 孔隙率測(cè)試
2.7.7 吸水性能測(cè)試
2.7.8 親水性能測(cè)試
2.7.9 力學(xué)性能測(cè)試
2.7.10 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
2.8 MTT細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)
2.9 細(xì)胞形貌觀察
2.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
第三章 TPU/HA三維多孔復(fù)合支架的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 超聲制備復(fù)合支架的制備流程
3.2.2 TPU/HA復(fù)合支架材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌
3.2.3 TPU/HA復(fù)合支架材料的的熱穩(wěn)定性能
3.2.4 TPU/HA復(fù)合支架材料的XRD分析
3.2.5 TPU/HA復(fù)合支架材料的FTIR分析
3.2.6 TPU/HA復(fù)合支架材料的的親水性能
3.2.7 TPU/HA復(fù)合支架材料的吸水性能
3.2.8 TPU/HA復(fù)合支架材料的機(jī)械性能
3.2.9 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
3.2.10 細(xì)胞形貌觀察
3.3 本章小節(jié)
第四章 PDA-HA@TPU三維多孔復(fù)合支架的制備及性能表征
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的形貌
4.2.2 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的表面成分分析
4.2.3 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的親水性能
4.2.4 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的機(jī)械性能
4.2.5 聚多巴胺涂層修飾TPU/HA支架材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
4.2.6 細(xì)胞形貌觀察
4.2.7 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小節(jié)
第五章 p-HA@TPU/p-HA復(fù)合支架的制備及性能表征
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 p-HA納米顆粒的制備
5.2.1.1 p-HA納米顆粒形態(tài)
5.2.1.2 p-HA納米顆粒的熱穩(wěn)定性
5.2.1.3 p-HA納米顆粒的XRD分析
5.2.1.4 p-HA納米顆粒的FTIR分析
5.2.2 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌
5.2.3 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的熱穩(wěn)定性能
5.2.4 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的親水性能與吸水性能
5.2.5 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的機(jī)械性能
5.2.6 TPU/p-HA復(fù)合支架材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
5.2.7 MC3T3-E1細(xì)胞在TPU/p-HA復(fù)合支架上的形態(tài)觀察
5.2.8 MTT增殖實(shí)驗(yàn)
5.3 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在校學(xué)習(xí)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維納米纖維組織工程支架的研究進(jìn)展[J]. 劉瑞來,陳良壁,唐春怡. 德州學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(04)
[2]Bone tissue engineering via nanostructured calcium phosphate biomaterials and stem cells[J]. Ping Wang,Liang Zhao,Jason Liu,Michael D Weir,Xuedong Zhou,Hockin H K Xu. Bone Research. 2014(03)
[3]熱致相分離法制備聚合物微孔材料[J]. 阮文祥,王建黎,計(jì)建炳,姚克儉,俞曉梅. 高分子通報(bào). 2006(02)
博士論文
[1]可降解聚氨酯彈性體的合成、改性及其用于血管組織再生[D]. 朱同賀.東華大學(xué) 2018
[2]醫(yī)用聚合物組織工程支架的制備方法及其結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 米皓陽.華南理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3020866
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3020866.html
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