多級結(jié)構(gòu)高分子組織工程支架的制備與性能
發(fā)布時間:2017-04-30 23:00
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【摘要】:三維多孔支架為細胞的生長提供三維微環(huán)境,是組織工程不可替代的要素之一,逐漸成為組織工程領域的研究熱點。理想的組織工程支架必須具有高孔隙率且內(nèi)部孔隙高度連通、合適的力學性能、良好的生物相容性等特征。因此,如何制備符合組織工程要求的多孔支架具有重要的實際意義。 論文以三維多孔組織工程支架制備工藝-微觀形貌-性能為主線,通過選擇合理的制備方法、設計合理工藝參數(shù)及材料成分,調(diào)節(jié)微觀形貌、孔隙率、力學強度、降解速度和生物相容性等,制備高孔隙率且內(nèi)部孔隙高度連通的組織工程支架。論文主要研究內(nèi)容與結(jié)果包括: 利用改進的溶液澆鑄/粒子瀝濾法制備了PLA和PLA/P(3HB-co-4HB)復合支架。系統(tǒng)的研究了材料成分對支架微觀形貌、吸水率、降解速度、力學性能的影響。實驗結(jié)果表明復合支架呈高度連通的三維多孔結(jié)構(gòu),孔隙率大于90%。隨著P(3HB-co-4HB)含量的增加,支架飽和吸水率明顯提高,支架降解速度加快,但支架壓縮模量和50%應變壓縮強度均逐漸降低。 采用骨髓間充質(zhì)干細胞作為種子細胞進行支架體外細胞培養(yǎng)實驗。MTT測試結(jié)果顯示,PLA和PLA/P(3HB-co-4HB)復合支架均無毒,且具有良好的生物相容性。經(jīng)過10天培養(yǎng)后,骨髓間充質(zhì)干細胞大量增殖。激光共聚焦結(jié)果表明骨髓間充質(zhì)干細胞在支架內(nèi)生長良好且能夠滲透到支架內(nèi)部。尤其骨髓間充質(zhì)干細胞在具有纖維孔壁結(jié)構(gòu)的PLA/P(3HB-co-4HB)復合支架(PP50/50和PP33/67)上生長最好。 采用梯度熱致相分離法制備了具有定向排列微孔的P(3HB-co-4HB)取向支架。系統(tǒng)的研究了聚合物濃度、溫度對支架微觀形貌與性能的影響。用SEM觀察了支架的微觀形貌,并測試了支架的孔隙率、吸水率、接觸角和力學性能。研究結(jié)果表明取向支架孔隙率均在90%以上,且內(nèi)部存在定向排列的孔隙,分布著100-1501μm的貫通孔。支架的壓縮性能呈現(xiàn)各向異性,軸向壓縮模量和50%應變壓縮強度明顯高于軸向垂直方向。
【關鍵詞】:組織工程支架 多級結(jié)構(gòu) 力學性能 生物相容性
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-26
- 1.1 組織工程概述及研究意義9-12
- 1.2 組織工程支架12-20
- 1.2.1 支架功能12
- 1.2.2 支架類型12-13
- 1.2.3 生物可降解支架材料13-19
- 1.2.4 理想可降解支架特征及模型19-20
- 1.3 多孔支架的制備技術20-24
- 1.3.1 溶液澆鑄/粒子瀝濾法20-21
- 1.3.2 靜電紡絲21-22
- 1.3.3 氣體發(fā)泡技術22-23
- 1.3.4 熱致相分離/冷凍干燥法23-24
- 1.4 論文選題目的和研究內(nèi)容24-26
- 2 實驗設備與測試方法26-30
- 2.1 實驗原料與設備26-27
- 2.2 表征方法27-30
- 2.2.1 微觀形貌表征27
- 2.2.2 孔隙率測試27
- 2.2.3 靜態(tài)力學測試27
- 2.2.4 吸水率測試27
- 2.2.5 接觸角測試27-28
- 2.2.6 支架體外降解28-29
- 2.2.7 體外細胞培養(yǎng)29-30
- 3 PLA/P34HB復合支架的制備及評價30-45
- 3.1 引言30-31
- 3.2 實驗31-33
- 3.2.1 蔗糖粒子篩選31
- 3.2.2 材料配方與參數(shù)31-32
- 3.2.3 PLA/P(3HB-co-4HB)復合支架制備32-33
- 3.3 結(jié)果與討論33-44
- 3.3.1 微觀形貌分析33-35
- 3.3.2 復合支架孔隙率35-36
- 3.3.3 復合支架壓縮性能36-38
- 3.3.4 復合支架吸水率38-39
- 3.3.5 復合支架降解性能39-41
- 3.3.6 細胞增殖檢測(MTT)41-42
- 3.3.7 細胞在三維多孔支架中的生長42-44
- 3.4 本章小結(jié)44-45
- 4 P(3HB-co-4HB)取向支架的制備及評價45-63
- 4.1 引言45-46
- 4.2 實驗46-48
- 4.2.1 材料配方與參數(shù)46-47
- 4.2.2 P(3HB-co-4HB)取向支架的制備47-48
- 4.3 結(jié)果與討論48-61
- 4.3.1 支架宏觀外形48
- 4.3.2 取向與非取向支架微觀形貌48-50
- 4.3.3 聚合物濃度對P(3HB-co-4HB)取向支架微觀形貌的影響50-52
- 4.3.4 溫度梯度對P(3HB-co-4HB)取向支架微觀形貌的影響52-54
- 4.3.5 取向支架孔隙率54-55
- 4.3.6 P(3HB-co-4HB)取向支架靜態(tài)力學性能55-57
- 4.3.7 P(3HB-co-4HB)取向支架吸水率及接觸角57-61
- 4.4 本章小結(jié)61-63
- 結(jié)論63-64
- 參考文獻64-69
- 附錄A 縮略語表69-70
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況70-71
- 致謝71-72
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文編號:337720
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