明膠/碳納米管/羥基磷灰石納米纖維支架的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-06-28 12:24
采用靜電紡絲法制備出明膠/碳納米管/羥基磷灰石復(fù)合纖維支架。這種支架具有很好的三維結(jié)構(gòu),是一種新型的、具有很好的生物模擬仿生支架,可用于骨組織工程。評價了材料機械性能、礦化性能和生物相容性,并通過DAPI染色實驗進一步研究了成骨細(xì)胞在復(fù)合材料上的增殖情況。1.優(yōu)化得出電紡備明膠/碳納米管/羥基磷灰石復(fù)合纖維支架合適的工藝參數(shù):(電壓為10 kV,接收距離為12 cm)和HA添加量(40%)。纖維中明膠和羥基磷灰石/碳納米管之間是通過氫鍵發(fā)生作用。纖維支架具有良好的機械支撐(7.9±0.32MPa)和高孔隙率(91.2%),同時,纖維的表面趨于粗糙,這些都為成骨細(xì)胞(hFOBs)的附著、礦化以及增殖提供了一個有利的仿生環(huán)境。2.研究發(fā)現(xiàn),羥基磷灰石或碳納米管/羥基磷灰石納米顆粒的引入導(dǎo)致了納米纖維支架孔隙率的增加以及機械強度的增強,同時納米纖維的表面趨于粗糙。羥基磷灰石納米粒子可以作為螯合劑,以促進成骨速率和礦化速率,并且碳納米管具有與羥基磷灰石協(xié)同的作用以誘導(dǎo)磷灰石礦物質(zhì)的形成。3.與明膠纖維支架、明膠/羥基磷灰石纖維支架相比,在體外培養(yǎng)中,成骨細(xì)胞在明膠/多壁碳納米管/羥基磷灰石支架...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1不同接收距離的gelatin/HA纖維電籍圖??
Fig2.2?SEM?photographs?of?gelatin/HA?nanofibers?with?different?spi口ning?voltage??2.4.3溶液中明膠與徑基磯灰石的最佳配比??為了制備出較好的纖維支架,討論明膠與姪基磯灰石的最佳配比。圖2.3顯示??的是在電場強度為化83kV/cm的條件下,明膠與哲基磯灰石不同質(zhì)量比的納米纖??維的掃描電鏡圖。由圖2.3對比可W看出,純的未加入哲基磯灰石的明膠電紡纖維??的平均直徑為45化15nm,當(dāng)加入的經(jīng)基磯灰石含量增加到20%?(圖b)和40%?(圖??C)(占明膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,纖維的平均直徑分別減小到40化18nm和%化lOnm。??送表明I隨著徑基磯灰石含量的增加,纖維的平均直徑會逐漸變小,原因可能是??當(dāng)弦基磯灰石的含量增多時,使得明膠與徑基憐灰石溶液體系的粘度下降,分子??鏈之間纏結(jié)度出現(xiàn)減弱
2.4.4纖維膜的傅里葉紅外光譜(FT-化)分析??眾所周知骨架材料在骨組織工程中扮演著重要的角色,它將作為新骨的成長??載體,因此骨架材料的結(jié)構(gòu)和性能也相當(dāng)重要。圖2.4是明膠,HA和gelatiii/HA??(HA為20%?(占gelatin質(zhì)量百分?jǐn)?shù)))納米纖維的傅里葉紅外光譜圖。從圖2.4??可W看出,在圈a(gelatin)中,在?3428cm?l處有一個較強的NH伸縮振動吸收峰,??在1654和1541cm^i處分別是明膠的酷胺I和酌胺II特征吸收峰。在圖b(HA)中,??在3426cm-i處是-OH基團的伸縮振動吸收峰,在633cm-i處是-OH的彎曲振動吸??收峰,在1102和963cm-i處是P〇43-的P-0伸縮振動吸收峰。在603和566cm-■處??是P〇43?的P-0彎曲振動吸收峰。在明膠/経基磯灰石納米纖維的紅外圖中可看出,??徑基礎(chǔ)灰石在633cm-i,963cm-'處的特征吸收峰均已消失,而明膠在醜胺帶的兩??處特征吸收峰(1654和1541cm'i)均減弱,姪基憐灰石在1102cm-i處的吸收峰(圖??2.4.b)向低波段移動至1095cm-i
【參考文獻】:
期刊論文
[1]靜電紡絲技術(shù)及其應(yīng)用進展[J]. 楊守共,李向葵,羅素丹,何藝,范芳芳,翟云云,劉海清. 科技展望. 2014(12)
[2]靜電紡絲納米纖維在骨組織工程中的應(yīng)用[J]. 徐煒,尹曉紅,張灝,陳峰,錢齊榮. 中國矯形外科雜志. 2014(10)
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[4]靜電紡納米纖維對復(fù)合材料層間增強增韌的研究進展[J]. 邢亮,吳寧,焦亞男. 材料導(dǎo)報. 2013(15)
[5]新一代組織工程細(xì)胞支架的研究進展[J]. 李志義,丁兆紅,劉志軍. 組織工程與重建外科雜志. 2012(03)
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[7]醫(yī)用金屬材料相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(51)
[8]骨組織工程的發(fā)展趨勢[J]. 崔福齋. 中國醫(yī)療器械信息. 2010(02)
[9]多孔復(fù)合材料PHBV-SGBG的體外細(xì)胞相容性和體內(nèi)成骨性[J]. 唐倩,陳建洪,吳堅,王萍,彭助力,梁煥友,陳曉峰,吳剛. 中華生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2010 (01)
[10]靜電紡絲法制造納米纖維的工業(yè)化[J]. 山下義裕,劉輔庭. 合成纖維. 2010(01)
博士論文
[1]膠原蛋白支架復(fù)合自體BMSCs修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺損動物實驗研究[D]. 張穎.第三軍醫(yī)大學(xué) 2011
[2]混合、同軸與乳液靜電紡絲方法制備活性組織工程支架[D]. 李曉強.東華大學(xué) 2009
[3]氣泡靜電紡絲技術(shù)及其機理研究[D]. 劉雍.東華大學(xué) 2008
[4]成骨細(xì)胞、生長因子復(fù)合生物活性支架的骨再造研究[D]. 朱慧勇.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]PLGA微球在殼聚糖支架內(nèi)的緩釋研究[D]. 梅冠宇.大連理工大學(xué) 2009
[2]皮膚組織工程種子細(xì)胞與支架材料的生物學(xué)研究[D]. 王秀燕.廈門大學(xué) 2008
[3]兩種納米纖維的制備與表征及其電場取向行為的研究[D]. 徐群星.湘潭大學(xué) 2008
[4]大體積細(xì)胞支架制備與表面改性研究[D]. 張永紅.重慶大學(xué) 2006
[5]碳納米管對電磁波吸收特性的研究[D]. 汪潔洋.湖南大學(xué) 2005
本文編號:3254313
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1不同接收距離的gelatin/HA纖維電籍圖??
Fig2.2?SEM?photographs?of?gelatin/HA?nanofibers?with?different?spi口ning?voltage??2.4.3溶液中明膠與徑基磯灰石的最佳配比??為了制備出較好的纖維支架,討論明膠與姪基磯灰石的最佳配比。圖2.3顯示??的是在電場強度為化83kV/cm的條件下,明膠與哲基磯灰石不同質(zhì)量比的納米纖??維的掃描電鏡圖。由圖2.3對比可W看出,純的未加入哲基磯灰石的明膠電紡纖維??的平均直徑為45化15nm,當(dāng)加入的經(jīng)基磯灰石含量增加到20%?(圖b)和40%?(圖??C)(占明膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,纖維的平均直徑分別減小到40化18nm和%化lOnm。??送表明I隨著徑基磯灰石含量的增加,纖維的平均直徑會逐漸變小,原因可能是??當(dāng)弦基磯灰石的含量增多時,使得明膠與徑基憐灰石溶液體系的粘度下降,分子??鏈之間纏結(jié)度出現(xiàn)減弱
2.4.4纖維膜的傅里葉紅外光譜(FT-化)分析??眾所周知骨架材料在骨組織工程中扮演著重要的角色,它將作為新骨的成長??載體,因此骨架材料的結(jié)構(gòu)和性能也相當(dāng)重要。圖2.4是明膠,HA和gelatiii/HA??(HA為20%?(占gelatin質(zhì)量百分?jǐn)?shù)))納米纖維的傅里葉紅外光譜圖。從圖2.4??可W看出,在圈a(gelatin)中,在?3428cm?l處有一個較強的NH伸縮振動吸收峰,??在1654和1541cm^i處分別是明膠的酷胺I和酌胺II特征吸收峰。在圖b(HA)中,??在3426cm-i處是-OH基團的伸縮振動吸收峰,在633cm-i處是-OH的彎曲振動吸??收峰,在1102和963cm-i處是P〇43-的P-0伸縮振動吸收峰。在603和566cm-■處??是P〇43?的P-0彎曲振動吸收峰。在明膠/経基磯灰石納米纖維的紅外圖中可看出,??徑基礎(chǔ)灰石在633cm-i,963cm-'處的特征吸收峰均已消失,而明膠在醜胺帶的兩??處特征吸收峰(1654和1541cm'i)均減弱,姪基憐灰石在1102cm-i處的吸收峰(圖??2.4.b)向低波段移動至1095cm-i
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]靜電紡絲納米纖維在骨組織工程中的應(yīng)用[J]. 徐煒,尹曉紅,張灝,陳峰,錢齊榮. 中國矯形外科雜志. 2014(10)
[3]靜電紡絲納米纖維在過濾材料中的應(yīng)用研究進展[J]. 高陽,蔡志江. 高分子通報. 2013(12)
[4]靜電紡納米纖維對復(fù)合材料層間增強增韌的研究進展[J]. 邢亮,吳寧,焦亞男. 材料導(dǎo)報. 2013(15)
[5]新一代組織工程細(xì)胞支架的研究進展[J]. 李志義,丁兆紅,劉志軍. 組織工程與重建外科雜志. 2012(03)
[6]靜電紡絲納米纖維的應(yīng)用進展[J]. 李巖,仇天寶,周治南,徐小燕. 材料導(dǎo)報. 2011(17)
[7]醫(yī)用金屬材料相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(51)
[8]骨組織工程的發(fā)展趨勢[J]. 崔福齋. 中國醫(yī)療器械信息. 2010(02)
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博士論文
[1]膠原蛋白支架復(fù)合自體BMSCs修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺損動物實驗研究[D]. 張穎.第三軍醫(yī)大學(xué) 2011
[2]混合、同軸與乳液靜電紡絲方法制備活性組織工程支架[D]. 李曉強.東華大學(xué) 2009
[3]氣泡靜電紡絲技術(shù)及其機理研究[D]. 劉雍.東華大學(xué) 2008
[4]成骨細(xì)胞、生長因子復(fù)合生物活性支架的骨再造研究[D]. 朱慧勇.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]PLGA微球在殼聚糖支架內(nèi)的緩釋研究[D]. 梅冠宇.大連理工大學(xué) 2009
[2]皮膚組織工程種子細(xì)胞與支架材料的生物學(xué)研究[D]. 王秀燕.廈門大學(xué) 2008
[3]兩種納米纖維的制備與表征及其電場取向行為的研究[D]. 徐群星.湘潭大學(xué) 2008
[4]大體積細(xì)胞支架制備與表面改性研究[D]. 張永紅.重慶大學(xué) 2006
[5]碳納米管對電磁波吸收特性的研究[D]. 汪潔洋.湖南大學(xué) 2005
本文編號:3254313
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