絲素基納米纖維膜的可控制備及在皮膚燙傷修復(fù)中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:絲素基納米纖維膜的可控制備及在皮膚燙傷修復(fù)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:靜電紡絲是一種相對簡單的可制備連續(xù)亞微米級至納米級纖維的技術(shù)。靜電紡纖維膜具有比表面積大和孔隙率高等優(yōu)點,且膜結(jié)構(gòu)與天然細胞外基質(zhì)類似,因此廣泛應(yīng)用在組織工程支架領(lǐng)域。鑒于組織工程對支架材料的要求,需要選擇生物相容性好、力學(xué)強度高和可生物降解的材料。 本文將再生絲素蛋白(SF)和明膠(GE)按不同質(zhì)量比溶于六氟異丙醇(HFIP)中,,然后采用靜電紡絲方法制備SF/GE共混納米纖維膜。并用掃描電子顯微鏡(SEM)、孔徑分析儀(PSDA)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)和力學(xué)性能測試等手段表征纖維膜的形貌、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明,隨GE含量的增大,纖維的平均直徑和孔徑都增大。GE加入后有利于纖維膜韌性的提高,而斷裂強度卻降低。鑒于組織工程支架對材料力學(xué)性能的要求,選擇SF/GE質(zhì)量比為75/25的支架材料進行后處理研究。 為了提高靜電紡絲支架的水穩(wěn)定性,用戊二醛蒸汽對材料進行交聯(lián)。通過對比交聯(lián)后纖維膜的溶脹情況,選擇合適的交聯(lián)時間為48h。交聯(lián)后支架的斷裂強度提高,韌性下降。 為了一定程度上提高支架的力學(xué)性能,采用同軸靜電紡絲方法制備以SF/GE共混物為皮層、聚己內(nèi)酯為芯層的皮-芯結(jié)構(gòu)納米纖維支架。探討了不同芯層濃度對支架的形貌、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,SF/GE-PCL復(fù)合納米纖維表面光滑且有明顯的皮-芯結(jié)構(gòu)。隨芯層濃度由4%提高到10%,復(fù)合納米纖維的平均直徑從256nm提高到941nm;纖維膜的平均孔徑從0.576μm增大到1.018μm,纖維膜的斷裂強度和斷裂應(yīng)變均增大。同時,XRD結(jié)果進一步表明芯層濃度和同軸靜電紡絲過程對納米纖維膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)具有明顯的影響。 MTT法是一種常用的評價支架細胞毒性的方法。本文最后通過該方法對支架進行細胞毒性評價。結(jié)果表明,人皮膚成纖維細胞(HSF)可以很好地在SF/GE共混支架及SF/GE-PCL皮-芯結(jié)構(gòu)支架上黏附、生長和增殖,且該支架具有良好的生物相容性。通過體內(nèi)實驗表明,SF/GE支架對燙傷具有較好的修復(fù)效果,能促進血管的形成,并減少疤痕的形成。
【關(guān)鍵詞】:絲素蛋白 明膠 聚己內(nèi)酯 靜電紡絲 同軸靜電紡絲 皮-芯結(jié)構(gòu) 組織工程
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TB383.2;R318.08
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 皮膚組織工程的研究進展10-12
- 1.1.1 組織工程概念、原理及方法10-11
- 1.1.2 皮膚的結(jié)構(gòu)與組成11-12
- 1.1.3 皮膚組織工程研究現(xiàn)狀12
- 1.2 靜電紡絲12-15
- 1.2.1 靜電紡絲的發(fā)展12-13
- 1.2.2 靜電紡絲的原理13-14
- 1.2.3 靜電紡絲的影響因素14-15
- 1.2.4 靜電紡絲的應(yīng)用15
- 1.3 皮膚組織工程支架用材料的研究進展15-20
- 1.3.1 靜電紡絲素在組織工程支架中的研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3.2 靜電紡明膠在組織工程支架中的研究現(xiàn)狀18-19
- 1.3.3 靜電紡聚己內(nèi)酯在組織工程支架中的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.4 論文研究目的、意義和內(nèi)容20-22
- 1.4.1 本文研究目的及意義20-21
- 1.4.2 本文的研究內(nèi)容21-22
- 第二章 絲素/明膠共混復(fù)合納米纖維膜的制備及性能研究22-33
- 2.1 引言22
- 2.2 實驗部分22-25
- 2.2.1 實驗材料及試劑22
- 2.2.2 實驗儀器22-23
- 2.2.3 材料制備23-24
- 2.2.4 材料的結(jié)構(gòu)及性能表征24-25
- 2.3 結(jié)果與討論25-32
- 2.3.1 靜電紡絲工藝參數(shù)的確定25-26
- 2.3.2 靜電紡 SF/GE 共混納米纖維膜的表面形貌分析26-27
- 2.3.3 交聯(lián)后 SF/GE 水穩(wěn)定性的測試27-28
- 2.3.4 靜電紡 SF/GE 共混納米纖維膜的孔徑分析28-29
- 2.3.5 靜電紡 SF/GE 共混納米纖維膜分子結(jié)構(gòu)分析29-30
- 2.3.6 靜電紡 SF/GE 共混納米纖維膜的力學(xué)性能30-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 絲素/明膠-聚己內(nèi)酯皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的制備及性能研究33-42
- 3.1 引言33
- 3.2 實驗部分33-36
- 3.2.1 實驗材料33-34
- 3.2.2 實驗儀器34
- 3.2.3 不同芯層濃度的絲素/明膠-聚己內(nèi)酯皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的制備34-35
- 3.2.4 材料的結(jié)構(gòu)及性能測試35-36
- 3.3 結(jié)果分析36-41
- 3.3.1 不同芯層濃度對 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維形貌和直徑的影響36-37
- 3.3.2 不同芯層濃度的 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維的透射電鏡表征37
- 3.3.3 不同芯層濃度的 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的孔徑分析37-38
- 3.3.4 同軸靜電紡 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的紅外光譜分析38-39
- 3.3.5 同軸靜電紡 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的 X-射線衍射分析39-40
- 3.3.6 同軸靜電紡 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜的力學(xué)性能分析40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 第四章 絲素基復(fù)合納米纖維膜在皮膚燙傷修復(fù)中的應(yīng)用42-54
- 4.1 引言42
- 4.2 實驗主要儀器與試劑42-43
- 4.2.1 實驗主要試劑42-43
- 4.2.2 實驗主要儀器43
- 4.2.3 實驗動物43
- 4.3 實驗方法43-46
- 4.3.1 支架的制備及滅菌43
- 4.3.2 人皮膚成纖維細胞的培養(yǎng)43-44
- 4.3.3 人皮膚成纖維細胞在支架材料上的接種44
- 4.3.4 MTT 法檢測細胞毒性44
- 4.3.5 細胞在支架上的形態(tài)學(xué)觀察44-45
- 4.3.6 燙傷模型的制備45
- 4.3.7 動物實驗操作45
- 4.3.8 燙傷模型的創(chuàng)面觀察及病理組織學(xué)檢測45-46
- 4.3.9 創(chuàng)面皮膚內(nèi)層掃描電鏡觀察46
- 4.4 結(jié)果討論46-53
- 4.4.1 HSF 在靜電紡 SF/GE 共混納米纖維支架上的黏附和增殖情況分析46-47
- 4.4.2 HSF 在同軸靜電紡 SF/GE-PCL 皮-芯結(jié)構(gòu)支架上的黏附和增殖情況分析47-48
- 4.4.3 HSF 在 SF/GE 共混及 SF/GE-PCL 皮-芯支架上的黏附和增殖情況分析48-50
- 4.4.4 HSF 在支架上的形貌分析50-51
- 4.4.5 動物實驗過程中小鼠的數(shù)碼照片結(jié)果分析51
- 4.4.6 馬森三色染色結(jié)果分析51-52
- 4.4.7 皮膚內(nèi)層膠原纖維束排列情況分析52-53
- 4.5 本章小結(jié)53-54
- 第五章 總結(jié)及展望54-56
- 5.1 總結(jié)54-55
- 5.2 展望55-56
- 參考文獻56-64
- 碩士期間發(fā)表的文章64-65
- 致謝65
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:絲素基納米纖維膜的可控制備及在皮膚燙傷修復(fù)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:316858
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