骨修復(fù)用電紡PCL基復(fù)合纖維支架的制備與性能研究
發(fā)布時間:2022-01-26 05:57
骨組織損傷帶來的問題一直都是醫(yī)療行業(yè)和社會所面對的重大問題。先天性缺陷、細(xì)菌或病毒感染以及外部機械損傷等原因均可對骨組織造成損傷,而骨組織的損傷普遍會對患者造成較大的健康損害,因此骨損傷的修復(fù)與重建一直是研究的熱點。聚己內(nèi)酯擁有良好的加工性能,生物降解性以及生物相容性,因此被生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛使用,但是聚己內(nèi)酯本身具有的高疏水性質(zhì)限制了其在組織工程中的應(yīng)用。靜電紡絲法作為一種有效制備微納米級纖維支架的方法,近年來獲得較多的關(guān)注,被廣泛應(yīng)用于組織工程支架的構(gòu)建。為了改善聚己內(nèi)酯的生物活性,本文以人工合成材料聚己內(nèi)酯為基體,通過與生物活性較強的天然高分子材料明膠以及絲素蛋白進行復(fù)合,使用靜電紡絲法制備出了應(yīng)用于骨組織工程的聚己內(nèi)酯基復(fù)合纖維支架。本文的主要研究成果如下:(1)在紡絲溶液濃度為8 wt%,紡絲電壓為6 k V時,不同明膠添加量的聚己內(nèi)酯/明膠復(fù)合纖維形貌較為均勻;另外,紡絲溶液中明膠含量高于3.6%時,可以獲得條帶狀纖維。(2)在紡絲溶液濃度為10 wt%,紡絲電壓為6 k V時,不同絲素添加量的聚己內(nèi)酯/絲素復(fù)合纖維形貌較為均勻。(3)聚己內(nèi)酯纖維膜有疏水特性,明膠和絲素的加...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聚己內(nèi)酯及其單體的分子結(jié)構(gòu)
被廣泛用于各種組織再生應(yīng)用[11~ 17]。聚己內(nèi)酯自身具有良好的溶解性,與其它生物相容材料混合時亦有良好的相容性[18~ 20]。然而,聚己內(nèi)酯的完全降解需要約 2~4 年,降解速率相對偏低,此外,聚己內(nèi)酯自身的細(xì)胞粘附性較差。因此,許多提高聚己內(nèi)酯生物活性的方法,包括共聚、表面功能化以及共混都被用來克服這一缺點[21,22]。Liu 等人使用 3D 打印的方法成功制備出了 PCL/含鍶羥基磷灰石復(fù)合支架并使用大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對支架的成骨性能進行了評估,結(jié)果表明所制備的復(fù)合支架與純 PCL 支架相比,能顯著促進細(xì)胞的增殖[23]。Fereshteh 等人使用靜電紡絲技術(shù)制備了有良好親水性的 PCL/羧甲基殼聚糖復(fù)合納米纖維支架,并通過人成骨細(xì)胞培養(yǎng)證明了復(fù)合纖維支架有良好的促細(xì)胞增殖能力[24]。1.2.1.2 聚乳酸(PLA)聚乳酸是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中使用最廣泛的合成聚合物之一[ 25 , 26 ]。最早由Carothers 于 1932 年合成,聚乳酸由乳酸直接縮聚或環(huán)狀二聚物丙交酯的開環(huán)聚合制成[27,28]。聚乳酸的及其單體的結(jié)構(gòu)式如圖 1-3 所示。與其他聚酯一樣,聚乳
1.2.1.3 聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)聚乳酸-羥基乙酸是由兩種單體——乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成,其單體與結(jié)構(gòu)式如圖1-4所示,是組織工程應(yīng)用中最常用的生物可降解合成聚合物之一,具有良好的生物相容性。在美國,聚乳酸-羥基乙酸通過美國食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證,被正式作為藥用輔料收錄進美國藥典[35]。聚乳酸-羥基乙酸支架中羥基乙酸的比例越高,其降解的速度越快。其降解副產(chǎn)物乳酸和乙醇酸無毒[36]。然而,聚乳酸-羥基乙酸有一個缺點,限制了其生物活性。其降解副產(chǎn)物是高酸性的,大量存在時,人體很難快速代謝[37]。解決這個問題的方法是簡單地改變羥基乙酸與乳酸單體的比例
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三維打印技術(shù)在骨組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J]. 曾玉婷,洪雅真,王士斌. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2016 (03)
[2]海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合凝膠的制備與細(xì)胞毒性評價[J]. 張林樸,王冠華,連小麗,李燕妮,代曉華. 中國組織工程研究. 2014(21)
[3]骨組織工程支架研究進展[J]. 徐大朋,王緒凱. 中國實用口腔科雜志. 2014(03)
[4]膠原蛋白功能概述[J]. 王瀝浩,王文慧,郭詠昕,楊晶. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[5]面向組織工程化軟組織的制造技術(shù)及增材制造[J]. 連芩,李滌塵,陳成,張維杰,劉亞雄,賀健康,靳忠民. 中國組織工程研究. 2014(08)
[6]仿生納米纖維支架促進骨組織再生[J]. 雷波,馬曉龍. 中國材料進展. 2013(10)
[7]靜電紡參數(shù)對納米纖維直徑及定向性的影響[J]. 張娓華,劉呈坤,孫潤軍,陳美玉. 合成纖維. 2011(01)
[8]膠原蛋白的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J]. 安鋒利,王建林,權(quán)美平,李璇. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[9]PSU/PPSU復(fù)合纖維制備[J]. 史知峰,何妙妙,周正發(fā),徐衛(wèi)兵. 廣州化工. 2010(08)
[10]殼聚糖季銨鹽的制備與應(yīng)用研究進展[J]. 蔡照勝,宋湛謙,楊春生,商士斌. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2009(01)
碩士論文
[1]絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細(xì)纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學(xué) 2010
本文編號:3609946
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聚己內(nèi)酯及其單體的分子結(jié)構(gòu)
被廣泛用于各種組織再生應(yīng)用[11~ 17]。聚己內(nèi)酯自身具有良好的溶解性,與其它生物相容材料混合時亦有良好的相容性[18~ 20]。然而,聚己內(nèi)酯的完全降解需要約 2~4 年,降解速率相對偏低,此外,聚己內(nèi)酯自身的細(xì)胞粘附性較差。因此,許多提高聚己內(nèi)酯生物活性的方法,包括共聚、表面功能化以及共混都被用來克服這一缺點[21,22]。Liu 等人使用 3D 打印的方法成功制備出了 PCL/含鍶羥基磷灰石復(fù)合支架并使用大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對支架的成骨性能進行了評估,結(jié)果表明所制備的復(fù)合支架與純 PCL 支架相比,能顯著促進細(xì)胞的增殖[23]。Fereshteh 等人使用靜電紡絲技術(shù)制備了有良好親水性的 PCL/羧甲基殼聚糖復(fù)合納米纖維支架,并通過人成骨細(xì)胞培養(yǎng)證明了復(fù)合纖維支架有良好的促細(xì)胞增殖能力[24]。1.2.1.2 聚乳酸(PLA)聚乳酸是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中使用最廣泛的合成聚合物之一[ 25 , 26 ]。最早由Carothers 于 1932 年合成,聚乳酸由乳酸直接縮聚或環(huán)狀二聚物丙交酯的開環(huán)聚合制成[27,28]。聚乳酸的及其單體的結(jié)構(gòu)式如圖 1-3 所示。與其他聚酯一樣,聚乳
1.2.1.3 聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)聚乳酸-羥基乙酸是由兩種單體——乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成,其單體與結(jié)構(gòu)式如圖1-4所示,是組織工程應(yīng)用中最常用的生物可降解合成聚合物之一,具有良好的生物相容性。在美國,聚乳酸-羥基乙酸通過美國食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證,被正式作為藥用輔料收錄進美國藥典[35]。聚乳酸-羥基乙酸支架中羥基乙酸的比例越高,其降解的速度越快。其降解副產(chǎn)物乳酸和乙醇酸無毒[36]。然而,聚乳酸-羥基乙酸有一個缺點,限制了其生物活性。其降解副產(chǎn)物是高酸性的,大量存在時,人體很難快速代謝[37]。解決這個問題的方法是簡單地改變羥基乙酸與乳酸單體的比例
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三維打印技術(shù)在骨組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J]. 曾玉婷,洪雅真,王士斌. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2016 (03)
[2]海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合凝膠的制備與細(xì)胞毒性評價[J]. 張林樸,王冠華,連小麗,李燕妮,代曉華. 中國組織工程研究. 2014(21)
[3]骨組織工程支架研究進展[J]. 徐大朋,王緒凱. 中國實用口腔科雜志. 2014(03)
[4]膠原蛋白功能概述[J]. 王瀝浩,王文慧,郭詠昕,楊晶. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[5]面向組織工程化軟組織的制造技術(shù)及增材制造[J]. 連芩,李滌塵,陳成,張維杰,劉亞雄,賀健康,靳忠民. 中國組織工程研究. 2014(08)
[6]仿生納米纖維支架促進骨組織再生[J]. 雷波,馬曉龍. 中國材料進展. 2013(10)
[7]靜電紡參數(shù)對納米纖維直徑及定向性的影響[J]. 張娓華,劉呈坤,孫潤軍,陳美玉. 合成纖維. 2011(01)
[8]膠原蛋白的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J]. 安鋒利,王建林,權(quán)美平,李璇. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[9]PSU/PPSU復(fù)合纖維制備[J]. 史知峰,何妙妙,周正發(fā),徐衛(wèi)兵. 廣州化工. 2010(08)
[10]殼聚糖季銨鹽的制備與應(yīng)用研究進展[J]. 蔡照勝,宋湛謙,楊春生,商士斌. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2009(01)
碩士論文
[1]絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細(xì)纖維支架的制備及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大學(xué) 2010
本文編號:3609946
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