載藥形狀記憶聚合物多孔支架的制備及其在骨組織修復(fù)中的研究
本文關(guān)鍵詞:載藥形狀記憶聚合物多孔支架的制備及其在骨組織修復(fù)中的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,有關(guān)骨組織工程支架的研究取得了快速的發(fā)展,但是也面臨許多的問題,例如一般的無機(jī)多孔支架難于裁剪不易匹配不規(guī)則的骨缺損形狀,載藥方式單一有效性差等。因此制備載藥便易,孔徑大小可控,生物相容性好,且能匹配不規(guī)則骨缺損形狀的新型骨組織工程支架成為關(guān)鍵。在本論文中,我們以載藥海藻酸鈣水凝膠微球?yàn)樵炜讋?通過冷凍干燥的方法,制備了一種具有形狀記憶功能的載藥多孔支架,并考察了其在犬上頜竇的成骨能力。首先,用PEG開環(huán)ε-CL作為軟段,MDI和擴(kuò)鏈劑DMPA為硬段,成功制備了可生物降解的熱致型形狀記憶高分子材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)軟硬段比例為3:1的聚氨酯材料轉(zhuǎn)變溫度接近人體體溫,且具有良好的形狀記憶性能;為了制備載藥聚合物多孔支架,我們使用微流泵加高壓直流電技術(shù),成功制備了載BMP-2的海藻酸鈣水凝膠微球,微球形態(tài)穩(wěn)定、大小均一,且微球大小可以根據(jù)海藻酸鈉的濃度而調(diào)控。然后,將聚氨酯溶液灌入攜載BMP-2的海藻酸鈣水凝膠微球當(dāng)中,通過冷凍干燥的方法,制備了孔徑大小為3451μm,孔隙率為82%,且貫通性好的形狀記憶多孔支架。并對制備的形狀記憶多孔支架進(jìn)行了SEM、DSC、DMA,證明支架具有很好的形狀記憶性能,而且孔徑大小可根據(jù)載藥海藻酸鈣水凝膠微球的大小而調(diào)節(jié)。最后,對制備的形狀記憶多孔支架進(jìn)行了細(xì)胞毒性、體內(nèi)成骨能力等考察,證明制備的形狀記憶多孔支架具有很好的細(xì)胞相容性,且在犬上頜竇部位有較好的成骨能力。本文制備多孔支架的方法簡單、適用性強(qiáng)、孔徑大小可控,而且在成孔的同時(shí)可以同步載多種藥物,同時(shí)制備的形狀記憶多孔支架具有良好的熱致型形狀記憶性能、生物相容性以及可生物降解性,在生物醫(yī)學(xué)上具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:形狀記憶聚合物 載藥海藻酸鈣水凝膠微球 多孔支架 體內(nèi)成骨
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R318.08
【目錄】:
- 摘要7-8
- Abstract8-13
- 第1章 緒論13-37
- 1.1 引言13
- 1.2 骨組織工程13-26
- 1.2.1 骨組織工程簡介13-18
- 1.2.2 骨組織工程支架的要求18-23
- 1.2.3 骨組織工程支架的主要制備方法23-24
- 1.2.4 形狀記憶聚合物多孔支架的研究進(jìn)展24-26
- 1.3 形狀記憶高分子材料26-32
- 1.3.1 形狀記憶高分子材料簡介26
- 1.3.2 形狀記憶高分子材料的分類26-29
- 1.3.3 形狀記憶高分子材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用29-32
- 1.4 海藻酸鈉載藥體系32-35
- 1.4.1 海藻酸鈉32-34
- 1.4.2 海藻酸鈉載藥緩釋體系34-35
- 1.5 本論文研究目的、研究內(nèi)容及創(chuàng)新35-37
- 1.5.1 本論文研究目的35
- 1.5.2 本論文研究內(nèi)容35
- 1.5.3 本論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)35-37
- 第2章 熱致型形狀記憶聚氨酯和載藥海藻酸鈣水凝膠微球的制備及表征37-47
- 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器37-39
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑37-38
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器38-39
- 2.2 實(shí)驗(yàn)過程39-40
- 2.2.1 己內(nèi)酯單體的純化39
- 2.2.2 聚氨酯的合成39-40
- 2.2.3 載藥海藻酸鈣水凝膠微球的制備40
- 2.3 形狀記憶聚氨酯材料和微球的表征40-41
- 2.3.1 紅外光譜表征40
- 2.3.2 核磁氫譜表征40-41
- 2.3.3 熱性能表征41
- 2.3.4 形狀記憶性能表征41
- 2.3.5 微球大小及形貌的表征41
- 2.4 結(jié)果與討論41-46
- 2.4.1 紅外圖譜分析41-42
- 2.4.2 核磁氫譜分析42-43
- 2.4.3 熱性能分析43-44
- 2.4.4 形狀記憶性能分析44
- 2.4.5 微球大小及形貌分析44-46
- 2.5 本章小結(jié)46-47
- 第3章 載藥形狀記憶聚合物多孔支架的制備及表征47-61
- 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器47-48
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑47
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器47-48
- 3.2 載藥形狀記憶聚合物多孔支架的制備48-49
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表征49-51
- 3.3.1 多孔支架孔的形態(tài)與結(jié)構(gòu)表征49
- 3.3.2 多孔支架的孔隙率測試49
- 3.3.3 多孔支架的靜態(tài)力學(xué)性能表征49
- 3.3.4 多孔支架的熱力學(xué)性能表征49
- 3.3.5 多孔支架的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能表征49
- 3.3.6 多孔支架的形狀記憶性能表征49-50
- 3.3.7 多孔支架的體外降解實(shí)驗(yàn)表征50-51
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析51-59
- 3.4.1 多孔支架孔的形態(tài)與結(jié)構(gòu)分析51-52
- 3.4.2 多孔支架的孔隙率分析52-53
- 3.4.3 多孔支架的靜態(tài)力學(xué)性能分析53-54
- 3.4.4 多孔支架的熱力學(xué)性能分析54-55
- 3.4.5 多孔支架動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析55-56
- 3.4.6 多孔支架的形狀記憶性能分析56-59
- 3.4.7 多孔支架的體外降解實(shí)驗(yàn)分析59
- 3.5 本章小結(jié)59-61
- 第4章 載藥形狀記憶聚合物多孔支架在骨組織修復(fù)中的研究61-71
- 4.1 前言61
- 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器61-62
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料61
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器61-62
- 4.3 支架的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表征62-63
- 4.3.1 Alamar Blue62-63
- 4.3.2 激光共聚焦表征63
- 4.3.3 掃描電鏡表征63
- 4.4 支架的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及方法63-66
- 4.4.1 犬上頜竇植入模型的建立63-65
- 4.4.2 Micro-CT表征65
- 4.4.3 組織學(xué)評(píng)價(jià)65-66
- 4.5 支架的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-68
- 4.5.1 激光共聚焦分析66
- 4.5.2 掃描電鏡分析66-67
- 4.5.3 Alamar Blue67-68
- 4.6 支架的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-70
- 4.6.1 Micro-CT結(jié)果分析68-69
- 4.6.2 組織學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果分析69-70
- 4.7 本章小結(jié)70-71
- 結(jié)論71-72
- 致謝72-73
- 參考文獻(xiàn)73-83
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果83
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