目的:傷口愈合環(huán)境復(fù)雜,缺乏理想的治療手段,而水凝膠由于其獨(dú)特的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在組織工程、緩釋載藥和傷口敷料等多個(gè)軟組織修復(fù)領(lǐng)域具有良好的運(yùn)用前景。本研究以開發(fā)一種基于纏結(jié)效應(yīng)的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（DN）的設(shè)計(jì)策略為目標(biāo),通過在共價(jià)交聯(lián)的水凝膠網(wǎng)絡(luò)中引入分散性的長鏈聚合物形成次級纏結(jié)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建自愈合、高粘性和高彈性的水凝膠并對其在傷口愈合的運(yùn)用進(jìn)行初步的體外及體內(nèi)研究。方法及步驟:以聚乙二醇（PEG）為基礎(chǔ)的聚合物模型,將共價(jià)網(wǎng)絡(luò)與分散性的PEG長鏈所形成的非共價(jià)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,得到雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠DN。通過測量纏結(jié)效應(yīng)對粘度η的影響確定纏結(jié)效應(yīng)發(fā)生的臨界分子量;通過將PEGDA單體與分散性的長鏈PEG混合,然后在0.5%w/v光引發(fā)劑Irgacure 2959的作用下進(jìn)行聚合形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠;通過拉伸、壓縮、剪切實(shí)驗(yàn)及流觸變檢測水凝膠的機(jī)械性能、粘附作用及水凝膠的自愈合行為;然后,通過將小鼠成纖維細(xì)胞L929在水凝膠上進(jìn)行二維及三維培養(yǎng),通過CCK-8、Live/Dead及鬼筆環(huán)肽染色觀察細(xì)胞的增殖及形態(tài),以驗(yàn)證該水凝膠的生物相容性及作為類細(xì)胞外培養(yǎng)基質(zhì)的潛能;最后將水凝膠用于大鼠皮膚全層的正常或感... 

【文章來源】：重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于PEG的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠設(shè)計(jì)示意圖

重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文19水凝膠與純PEGDA凝膠相比也顯示出不同的形態(tài)，純PEGDA或DN-low的多孔結(jié)構(gòu)相似（圖2d，2e），孔隙率分別為33.1±3.4μm和30.3±3.6μm，而DN-high水凝膠的孔隙率較小，孔徑為14.4±1.7μm。圖2DN水凝膠的參數(shù)優(yōu)化及微觀結(jié)構(gòu)。(a)以PEG溶液[40%(w/v)]的粘度隨分子量變化的函數(shù)。(b)不同PEG水凝膠的tan(δ)。tan(δ)=1表示的溶-凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn)。(c)不同組成的水凝膠的頻率掃描(0.01-100rad/s，恒定應(yīng)變0.5%)。(d)凍干水凝膠的掃描電鏡，PEGDA(i,iv)、DN-low(ii,v)、DN-high(iii,vi)，箭頭為DN-high水凝膠孔隙內(nèi)相互連接的纖維。(e)不同水凝膠孔隙率(n=3)。Figure2.ParameteroptimizationandmicrostructureoftheDNhydrogels.(a)ViscosityofPEGsolutions[40%(w/v)]asafunctionofthemolecularweight.(b)PhasediagramofthePEG-basedhydrogelsofdifferentcompositionsshowingthevaluesoftan(δ)asafunctionofmassfractions.(c)Representativefrequencysweep(0.01100rad/s)ofthehydrogelsofdifferentcompositions(0.5%strain).(d)RepresentativescanningmicroscopicimagesofthelyophilizedhydrogelsofPEGDA(i,iv),DN-low(ii,v),andDN-high(iii,vi).ThearrowindicatedtheinterconnectedfiberswithintheporesoftheDN-highhydrogels.(e)CorrespondingevaluationoftheporosityofthehydrogelsusingImageJsoftware(n=3).

重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 high 水凝膠中，應(yīng)力產(chǎn)生較小變形時(shí)，長鏈 PEG 解纏結(jié)而產(chǎn)生應(yīng)力松弛，當(dāng)應(yīng)力產(chǎn)生較大變形時(shí)，PEGDA 所形成的共價(jià)網(wǎng)絡(luò)維持了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整性，從而允許雜化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)能量耗散。循環(huán)拉伸試驗(yàn)（圖 3c）進(jìn)一步表明能量消散的存在，在反復(fù)加載的過程中水凝膠的磁滯回線均降低；通過對計(jì)算磁滯回線的面積比用于評估能量消耗的效率[58]，與純 PEGDA（11.4±2.1％）和 DN-low（11.7±1.7％）相比，DN-high 顯示出更高的能量耗散率（38.9±5.3％）（圖 3d）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]天然高分子材料水凝膠在傷口敷料中的應(yīng)用[J]. 魯手濤,周揚(yáng),徐海榮,劉黎明,曹文瑞,張興燎,張軍,張海軍.  工程塑料應(yīng)用. 2020(02)
[2]自愈合水凝膠的合成機(jī)理及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 李進(jìn),趙梓年,李征征,薛松,鄭澤鄰.  材料導(dǎo)報(bào). 2019(19)
[3]殼聚糖基水凝膠搭載抗菌劑在傷口愈合中的應(yīng)用[J]. 李祖浩,王辰宇,王中漢,鐘磊,李忱,秦彥國,劉賀,王金成.  中國組織工程研究. 2017(30)



本文編號：3478935