絲素纖維人工韌帶材料的表面改性及其體外礦化
發(fā)布時間:2021-05-08 05:47
人工韌帶移植是目前治療韌帶斷裂及韌帶缺損性疾病的有效手段,曾經(jīng)在臨床上使用較多的是LARS人工韌帶。然而由于其不可降解性,LARS人工韌帶存在疲勞松弛、骨愈合差等問題。因此,本研究以天然絲素纖維為基材,設(shè)計并制備了一種編織基絲素纖維人工韌帶材料(SFALs),并采用再生絲素蛋白(SF)、海藻酸鈉(SA)及SF/SA對其表面進行涂層,進而研究了不同涂層對SFALs體外礦化性能的影響。而且,對SFALs的力學(xué)性能、細胞毒性和降解性能也進行了研究,以期獲得一種力學(xué)性能可控、可降解、生物相容性良好的人工韌帶材料。本研究的主要內(nèi)容包括:(1)設(shè)計并編織了兩種不同結(jié)構(gòu)的人工韌帶材料,并優(yōu)選其結(jié)構(gòu),探究了脫膠工藝對其力學(xué)性能的影響;(2)使用不同濃度的SF和SA溶液對SFALs進行涂層改性,分別探究了SF和SA對SFALs礦化性能的影響。進一步使用SF/SA溶液對SFALs進行涂層改性及性能研究;(3)對涂層后的SFALs的細胞相容性進行測試;(4)對SFALs在不同條件下的降解性能進行了比較。研究結(jié)果及主要結(jié)論如下:(1)以天然蠶絲為原材料,使用逐級編織法成型人工韌帶材料是可行的。該方法得到的SF...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 人體韌帶的結(jié)構(gòu)及功能
1.3 韌帶損傷及韌帶重建
1.3.1 自體材料
1.3.1.1 自體腘繩肌腱移植物
1.3.1.2 自體骨-髕骨-骨(B-PT-B)移植物
1.3.1.3 股四頭肌腱移植物
1.3.2 同種異體材料
1.3.3 人工韌帶
1.3.4 組織工程韌帶
1.4 常見人工韌帶材料
1.4.1 天然高分子制備人工韌帶
1.4.2 合成高分子制備人工韌帶
1.4.3 多材料復(fù)合制備人工韌帶
1.5 人工韌帶表面改性
1.5.1 常見表面改性方法
1.5.2 絲素蛋白在人工韌帶改性上的應(yīng)用
1.5.3 海藻酸鈉在人工韌帶改性上的應(yīng)用
1.6 本研究的目標(biāo)和內(nèi)容
1.6.1 研究目標(biāo)
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 編織基絲素纖維人工韌帶材料的設(shè)計與制備
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 實驗材料與儀器
2.2.2 兩種不同結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織成型
2.2.2.1 “核殼”結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織
2.2.2.2 “12×12”結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織
2.2.3 人工韌帶材料的性能表征
2.2.3.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.2.3.2 力學(xué)性能
2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.1.1 “核殼”結(jié)構(gòu)人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.1.2 “12×12”結(jié)構(gòu)人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.2 人工韌帶的力學(xué)性能
2.3.2.1 脫膠對力學(xué)性能的影響
2.3.2.2 韌帶的生物力學(xué)性能
2.4 本章小結(jié)
第三章 絲素蛋白和海藻酸鈉涂層改性及其礦化作用
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 實驗材料與儀器
3.2.2 絲素蛋白涂層改性
3.2.2.1 再生絲素蛋白的制備
3.2.2.2 絲素蛋白涂層處理
3.2.3 海藻酸鈉涂層改性
3.2.4 體外礦化處理
3.2.5 各涂層及礦化結(jié)果表征
3.2.5.1 掃描電鏡(SEM)
3.2.5.2 紅外光譜(FTIR)
3.2.5.3 X射線光電子能譜(XPS)
3.2.5.4 能譜分析(EDS)
3.2.5.5 X射線衍射(XRD)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 不同涂層的效果
3.3.1.1 SEM形貌分析
3.3.1.2 紅外光譜(FTIR)分析
3.3.1.3 X射線衍射(XPS)分析
3.3.1.4 能譜(EDS)分析
3.3.2 不同涂層對礦化物沉積的影響
3.3.2.1 紅外光譜(FTIR)分析
3.3.2.2 沉積物的形貌分析
3.3.2.3 沉積物的鈣元素含量及鈣磷摩爾比
3.3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 絲素蛋白/海藻酸鈉復(fù)合涂層改性及其礦化作用
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 實驗材料與儀器
4.2.2 絲素蛋白/海藻酸鈉復(fù)合涂層改性
4.2.3 體外礦化處理
4.2.4 各涂層及礦化結(jié)果表征
4.2.4.1 掃描電鏡(SEM)
4.2.4.2 紅外光譜(FTIR)
4.2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
4.2.4.4 能譜分析(EDS)
4.2.4.5 X射線衍射(XRD)
4.2.4.6 固體材料表面Zeta電位測試
4.2.4.7 力學(xué)性能
4.2.5 細胞毒性試驗
4.2.5.1 完全培養(yǎng)基的配置
4.2.5.2 浸提液的準(zhǔn)備
4.2.5.3 細胞的種植及細胞活性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同比例SF/SA涂層的效果
4.3.1.1 SEM形貌觀察
4.3.1.2 紅外光譜(FTIR)分析
4.3.1.3 X射線衍射(XPS)分析
4.3.2 不同SF/SA涂層對CaP沉積的影響
4.3.2.1 紅外光譜(FTIR)分析
4.3.2.2 沉積物形貌分析
4.3.2.3 沉積物的鈣元素含量及鈣磷摩爾比
4.3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
4.3.2.5 固體表面Zeta電位測試
4.3.2.6 力學(xué)性能
4.3.3 細胞毒性試驗結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 編織基絲素纖維人工韌帶材料的體外降解性能
5.1 引言
5.2 實驗材料與方法
5.2.1 實驗材料與儀器
5.2.2 PBS降解試驗
5.2.3 酶加速降解試驗
5.2.4 降解結(jié)果表征
5.2.4.1 掃描電鏡(SEM)
5.2.4.2 質(zhì)量損失
5.2.4.3 降解液變化
5.2.4.4 力學(xué)性能
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 SFAL的表面形貌
5.3.2 質(zhì)量損失
5.3.3 降解液變化
5.3.4 力學(xué)性能
5.3.5 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
本文編號:3174790
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 人體韌帶的結(jié)構(gòu)及功能
1.3 韌帶損傷及韌帶重建
1.3.1 自體材料
1.3.1.1 自體腘繩肌腱移植物
1.3.1.2 自體骨-髕骨-骨(B-PT-B)移植物
1.3.1.3 股四頭肌腱移植物
1.3.2 同種異體材料
1.3.3 人工韌帶
1.3.4 組織工程韌帶
1.4 常見人工韌帶材料
1.4.1 天然高分子制備人工韌帶
1.4.2 合成高分子制備人工韌帶
1.4.3 多材料復(fù)合制備人工韌帶
1.5 人工韌帶表面改性
1.5.1 常見表面改性方法
1.5.2 絲素蛋白在人工韌帶改性上的應(yīng)用
1.5.3 海藻酸鈉在人工韌帶改性上的應(yīng)用
1.6 本研究的目標(biāo)和內(nèi)容
1.6.1 研究目標(biāo)
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 編織基絲素纖維人工韌帶材料的設(shè)計與制備
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 實驗材料與儀器
2.2.2 兩種不同結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織成型
2.2.2.1 “核殼”結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織
2.2.2.2 “12×12”結(jié)構(gòu)人工韌帶的編織
2.2.3 人工韌帶材料的性能表征
2.2.3.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.2.3.2 力學(xué)性能
2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.1.1 “核殼”結(jié)構(gòu)人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.1.2 “12×12”結(jié)構(gòu)人工韌帶的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2.3.2 人工韌帶的力學(xué)性能
2.3.2.1 脫膠對力學(xué)性能的影響
2.3.2.2 韌帶的生物力學(xué)性能
2.4 本章小結(jié)
第三章 絲素蛋白和海藻酸鈉涂層改性及其礦化作用
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 實驗材料與儀器
3.2.2 絲素蛋白涂層改性
3.2.2.1 再生絲素蛋白的制備
3.2.2.2 絲素蛋白涂層處理
3.2.3 海藻酸鈉涂層改性
3.2.4 體外礦化處理
3.2.5 各涂層及礦化結(jié)果表征
3.2.5.1 掃描電鏡(SEM)
3.2.5.2 紅外光譜(FTIR)
3.2.5.3 X射線光電子能譜(XPS)
3.2.5.4 能譜分析(EDS)
3.2.5.5 X射線衍射(XRD)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 不同涂層的效果
3.3.1.1 SEM形貌分析
3.3.1.2 紅外光譜(FTIR)分析
3.3.1.3 X射線衍射(XPS)分析
3.3.1.4 能譜(EDS)分析
3.3.2 不同涂層對礦化物沉積的影響
3.3.2.1 紅外光譜(FTIR)分析
3.3.2.2 沉積物的形貌分析
3.3.2.3 沉積物的鈣元素含量及鈣磷摩爾比
3.3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 絲素蛋白/海藻酸鈉復(fù)合涂層改性及其礦化作用
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 實驗材料與儀器
4.2.2 絲素蛋白/海藻酸鈉復(fù)合涂層改性
4.2.3 體外礦化處理
4.2.4 各涂層及礦化結(jié)果表征
4.2.4.1 掃描電鏡(SEM)
4.2.4.2 紅外光譜(FTIR)
4.2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
4.2.4.4 能譜分析(EDS)
4.2.4.5 X射線衍射(XRD)
4.2.4.6 固體材料表面Zeta電位測試
4.2.4.7 力學(xué)性能
4.2.5 細胞毒性試驗
4.2.5.1 完全培養(yǎng)基的配置
4.2.5.2 浸提液的準(zhǔn)備
4.2.5.3 細胞的種植及細胞活性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同比例SF/SA涂層的效果
4.3.1.1 SEM形貌觀察
4.3.1.2 紅外光譜(FTIR)分析
4.3.1.3 X射線衍射(XPS)分析
4.3.2 不同SF/SA涂層對CaP沉積的影響
4.3.2.1 紅外光譜(FTIR)分析
4.3.2.2 沉積物形貌分析
4.3.2.3 沉積物的鈣元素含量及鈣磷摩爾比
4.3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
4.3.2.5 固體表面Zeta電位測試
4.3.2.6 力學(xué)性能
4.3.3 細胞毒性試驗結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 編織基絲素纖維人工韌帶材料的體外降解性能
5.1 引言
5.2 實驗材料與方法
5.2.1 實驗材料與儀器
5.2.2 PBS降解試驗
5.2.3 酶加速降解試驗
5.2.4 降解結(jié)果表征
5.2.4.1 掃描電鏡(SEM)
5.2.4.2 質(zhì)量損失
5.2.4.3 降解液變化
5.2.4.4 力學(xué)性能
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 SFAL的表面形貌
5.3.2 質(zhì)量損失
5.3.3 降解液變化
5.3.4 力學(xué)性能
5.3.5 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
本文編號:3174790
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