納米片狀羥基磷灰石/氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合支架的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-05-17 02:24
組織工程的三大要素包括種子細(xì)胞、支架材料和生長因子三大要素,其中,支架材料的性能決定了組織工程的成敗。海藻酸鈉(SA)是一種天然的多聚糖,可與Ca2+離子交聯(lián)形成水凝膠,具有良好的生物相容性,在組織工程領(lǐng)域有重要應(yīng)用。但是SA作為組織工程支架還存在缺陷,純SA支架力學(xué)性能差,生物活性不高,骨誘導(dǎo)能力不強(qiáng),故必須將SA支架與其他材料復(fù)合,以制備出性能優(yōu)異的SA基支架材料。為了提高SA支架的力學(xué)性能,本課題采用冷凍干燥法制備了氧化石墨烯(GO)/SA復(fù)合支架,并采用SEM、XRD、FTIR和TG對復(fù)合支架的形貌、物理、化學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性能進(jìn)行了表征,并對其進(jìn)行孔隙率、含水率、力學(xué)性能和生物相容性等進(jìn)行了表征。研究發(fā)現(xiàn),GO/SA復(fù)合支架不僅能具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而且具有高的孔隙率和含水率,其熱性能和力學(xué)性能都顯著提高。生物相容性測試表明,人類骨肉瘤細(xì)胞(MG-63)可以在復(fù)合支架上增殖生長,復(fù)合材料呈現(xiàn)出有良好的生物相容性。為了提高SA支架的生物活性,本課題采用冷凍干燥法制備了羥基磷灰石(HAp)/SA復(fù)合支架。由于納米HAp容易團(tuán)聚,與有機(jī)物的結(jié)合力差,因此首先采用氨基葡萄糖(Glc N)對...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 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 組織工程及組織工程支架材料
1.2.1 組織工程支架
1.2.2 組織工程支架材料的要求
1.2.3 組織工程支架材料的分類
1.3 海藻酸鈉
1.3.1 海藻酸鈉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.3.2 海藻酸鈉的應(yīng)用
1.4 羥基磷灰石
1.4.1 羥基磷灰石的性質(zhì)
1.4.2 羥基磷灰石基復(fù)合生物材料
1.5 氧化石墨烯
1.5.1 石墨烯的性質(zhì)
1.5.2 氧化石墨烯的性質(zhì)
1.5.3 氧化石墨烯在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用
1.6 課題背景內(nèi)容、意義
1.6.1 課題背景
1.6.2 課題研究內(nèi)容
1.6.3 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合支架材料的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.2.1 氧化石墨烯制備
2.2.2 GO/SA復(fù)合材料支架的制備
2.2.3 材料表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 宏觀和微觀形貌分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 FTIR分析
2.3.4 TG分析
2.3.5 GO/SA復(fù)合支架合成過程和形成機(jī)理
2.3.6 孔隙率分析
2.3.7 含水率分析
2.3.8 力學(xué)性能分析
2.3.9 SA與GO-SA支架的生物相容性評估
2.4 本章小結(jié)
第三章 氨基葡萄糖改性羥基磷灰石/海藻酸鈉復(fù)合支架材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.2.1 層片狀HAp的制備
3.2.2 GlcN對層片狀HAp改性
3.2.3 GHAp/SA復(fù)合支架的制備
3.2.4 材料表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GlcN改性對層片狀HAp微觀形貌、結(jié)構(gòu)及生物相容性的影響
3.3.2 GHAp/SA復(fù)合支架分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯/羥基磷灰石/海藻酸鈉三元復(fù)合支架材料的制備與與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.3 材料表征方法
4.3 結(jié)果與實(shí)驗(yàn)討論
4.3.1 微觀形貌分析
4.3.2 XRD結(jié)果分析
4.3.3 FTIR結(jié)果分析
4.3.4 GO/GHAp/SA復(fù)合支架的合成過程及形成機(jī)理
4.3.5 孔隙率分析
4.3.6 含水率分析
4.3.7 TG分析
4.3.8 力學(xué)性能
4.3.9 GO/GHAp/SA復(fù)合支架的生物相容性評估
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]成骨誘導(dǎo)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞與納米羥基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性[J]. 陳剛,廖前德,胡優(yōu)威,譚益云,鐘達(dá). 中國組織工程研究. 2012(16)
[2]骨組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 王韻晴,盧婷利,趙雯,惠倩倩,孔丹鳳,陳濤. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(03)
[3]海藻酸鈣凝膠微球的制備和pH敏感釋放[J]. 劉麗英,王圣潔. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(42)
[4]海藻酸鈉對面條質(zhì)構(gòu)影響的研究[J]. 趙振玲,于功明,劉洪武,馬德功. 糧食加工. 2008(01)
[5]組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 李冰一,藺嫦燕. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2007(03)
[6]海藻酸鈉的提取及應(yīng)用[J]. 王孝華. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[7]組織工程支架材料研究進(jìn)展[J]. 焦國豪. 化工中間體. 2007(04)
[8]組織工程細(xì)胞支架及其相關(guān)技術(shù)研究[J]. 王身國. 現(xiàn)代康復(fù). 2001(16)
[9]生物材料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望(綜述)[J]. 湯順清,周長忍,鄒翰. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2000(05)
本文編號:3190888
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 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 組織工程及組織工程支架材料
1.2.1 組織工程支架
1.2.2 組織工程支架材料的要求
1.2.3 組織工程支架材料的分類
1.3 海藻酸鈉
1.3.1 海藻酸鈉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.3.2 海藻酸鈉的應(yīng)用
1.4 羥基磷灰石
1.4.1 羥基磷灰石的性質(zhì)
1.4.2 羥基磷灰石基復(fù)合生物材料
1.5 氧化石墨烯
1.5.1 石墨烯的性質(zhì)
1.5.2 氧化石墨烯的性質(zhì)
1.5.3 氧化石墨烯在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用
1.6 課題背景內(nèi)容、意義
1.6.1 課題背景
1.6.2 課題研究內(nèi)容
1.6.3 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 氧化石墨烯/海藻酸鈉復(fù)合支架材料的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.2.1 氧化石墨烯制備
2.2.2 GO/SA復(fù)合材料支架的制備
2.2.3 材料表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 宏觀和微觀形貌分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 FTIR分析
2.3.4 TG分析
2.3.5 GO/SA復(fù)合支架合成過程和形成機(jī)理
2.3.6 孔隙率分析
2.3.7 含水率分析
2.3.8 力學(xué)性能分析
2.3.9 SA與GO-SA支架的生物相容性評估
2.4 本章小結(jié)
第三章 氨基葡萄糖改性羥基磷灰石/海藻酸鈉復(fù)合支架材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.2.1 層片狀HAp的制備
3.2.2 GlcN對層片狀HAp改性
3.2.3 GHAp/SA復(fù)合支架的制備
3.2.4 材料表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GlcN改性對層片狀HAp微觀形貌、結(jié)構(gòu)及生物相容性的影響
3.3.2 GHAp/SA復(fù)合支架分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯/羥基磷灰石/海藻酸鈉三元復(fù)合支架材料的制備與與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.3 材料表征方法
4.3 結(jié)果與實(shí)驗(yàn)討論
4.3.1 微觀形貌分析
4.3.2 XRD結(jié)果分析
4.3.3 FTIR結(jié)果分析
4.3.4 GO/GHAp/SA復(fù)合支架的合成過程及形成機(jī)理
4.3.5 孔隙率分析
4.3.6 含水率分析
4.3.7 TG分析
4.3.8 力學(xué)性能
4.3.9 GO/GHAp/SA復(fù)合支架的生物相容性評估
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]成骨誘導(dǎo)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞與納米羥基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性[J]. 陳剛,廖前德,胡優(yōu)威,譚益云,鐘達(dá). 中國組織工程研究. 2012(16)
[2]骨組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 王韻晴,盧婷利,趙雯,惠倩倩,孔丹鳳,陳濤. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(03)
[3]海藻酸鈣凝膠微球的制備和pH敏感釋放[J]. 劉麗英,王圣潔. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(42)
[4]海藻酸鈉對面條質(zhì)構(gòu)影響的研究[J]. 趙振玲,于功明,劉洪武,馬德功. 糧食加工. 2008(01)
[5]組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 李冰一,藺嫦燕. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2007(03)
[6]海藻酸鈉的提取及應(yīng)用[J]. 王孝華. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[7]組織工程支架材料研究進(jìn)展[J]. 焦國豪. 化工中間體. 2007(04)
[8]組織工程細(xì)胞支架及其相關(guān)技術(shù)研究[J]. 王身國. 現(xiàn)代康復(fù). 2001(16)
[9]生物材料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望(綜述)[J]. 湯順清,周長忍,鄒翰. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2000(05)
本文編號:3190888
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