柞蠶絲絲素骨仿生復(fù)合材料的制備與研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-23 05:45
由于創(chuàng)傷、腫瘤或先天發(fā)育不足等導(dǎo)致人體骨組織缺損的現(xiàn)象非常普遍,特別是隨著我國(guó)步入老年人社會(huì),年老引起的硬組織病變?nèi)绻琴|(zhì)疏松,需要大量的骨替代材料以用于臨床治療。本課題運(yùn)用生物礦化原理提出兩種方案制備了柞蠶絲絲素蛋白(TSF)骨仿生復(fù)合材料。方案一,采用共沉淀法,利用羥基磷灰石(HAP)仿生天然骨質(zhì)的無機(jī)相,利用具有良好生物相容性的柞蠶絲絲素蛋白和殼聚糖(CS)作為有機(jī)相,制備HAP/TSF、HAP/CS兩種復(fù)合顆粒,并在此基礎(chǔ)上制備HAP-TSF/CS、HAP-CS/TSF兩種三相復(fù)合材料,對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行研究。方案二,采用模擬體液礦化法,利用陣列型柞蠶絲素納米纖維模擬骨的膠原納米纖維陣列,在聚天冬氨酸水溶性有機(jī)組元的調(diào)控下,在模擬體液中模擬骨的礦化過程,并構(gòu)建陣列型納米纖維/礦物晶體復(fù)合材料,并對(duì)其礦化機(jī)理進(jìn)行研究。本課題通過方案一制備了力學(xué)性能較好的HAP-TSF/CS復(fù)合材料,力學(xué)測(cè)試顯示能夠滿足骨組織工程支架的力學(xué)要求;方案二制備了取向度較好的陣列型TSF納米纖維構(gòu)架并進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn),研究了礦物晶體的形成和生長(zhǎng)機(jī)制及陣列型納米纖維仿生礦化的調(diào)控機(jī)制,為骨仿生復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 概述
1.1 生物礦化
1.2 骨的結(jié)構(gòu)與形成
1.2.1 骨的結(jié)構(gòu)
1.2.2 骨的形成
1.3 骨仿生材料的研究進(jìn)展
1.4 柞蠶絲絲素蛋白的研究現(xiàn)狀
1.4.1 柞蠶絲的結(jié)構(gòu)與性能
1.4.2 柞蠶絲絲素蛋白的構(gòu)象及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
1.4.3 絲素蛋白在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 靜電紡絲
1.5.1 靜電紡絲原理
1.5.2 靜電紡絲制備納米纖維及其應(yīng)用
1.6 本課題研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2. 復(fù)合顆粒的制備與研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 TSF 的制備
2.2.3 HAP 的制備
2.2.4 HAP/TSF 復(fù)合材料的制備
2.2.5 HAP/CS 復(fù)合材料的制備
2.2.6 結(jié)構(gòu)表征
2.2.7 熱重分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 掃描電鏡分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 X 衍射分析
2.3.4 熱重分析
2.4 本章小結(jié)
3. 復(fù)合材料的制備與性能測(cè)試
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 HAP-TSF/CS 復(fù)合材料的制備
3.2.3 HAP-CS/TSF 復(fù)合材料的制備
3.2.4 性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 壓縮、彎曲性能分析
3.3.2 形態(tài)分析
3.3.3 斷裂機(jī)理探討
3.4 本章小結(jié)
4. 陣列型TSF 納米纖維構(gòu)架的制備與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 TSF 紡絲溶液的制備
4.2.3 靜電紡絲制備陣列型TSF 納米纖維構(gòu)架
4.2.4 TSF 纖維氈的不溶處理
4.2.5 結(jié)構(gòu)表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 TSF 纖維氈的外觀形貌分析
4.3.2 VHX-600 數(shù)碼顯微鏡分析
4.3.3 掃描電鏡分析
4.3.4 紅外光譜分析
4.3.5 X 衍射分析
4.3.6 TG 熱分析
4.4 本章小結(jié)
5. 骨的仿生礦化實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 模擬體液的制備
5.2.3 礦化實(shí)驗(yàn)
5.2.4 結(jié)構(gòu)表征
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 場(chǎng)發(fā)射電鏡分析
5.3.2 紅外光譜分析
5.3.3 X 衍射分析
5.4 本章小結(jié)
6. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄:碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3768406
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 概述
1.1 生物礦化
1.2 骨的結(jié)構(gòu)與形成
1.2.1 骨的結(jié)構(gòu)
1.2.2 骨的形成
1.3 骨仿生材料的研究進(jìn)展
1.4 柞蠶絲絲素蛋白的研究現(xiàn)狀
1.4.1 柞蠶絲的結(jié)構(gòu)與性能
1.4.2 柞蠶絲絲素蛋白的構(gòu)象及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
1.4.3 絲素蛋白在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 靜電紡絲
1.5.1 靜電紡絲原理
1.5.2 靜電紡絲制備納米纖維及其應(yīng)用
1.6 本課題研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2. 復(fù)合顆粒的制備與研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 TSF 的制備
2.2.3 HAP 的制備
2.2.4 HAP/TSF 復(fù)合材料的制備
2.2.5 HAP/CS 復(fù)合材料的制備
2.2.6 結(jié)構(gòu)表征
2.2.7 熱重分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 掃描電鏡分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 X 衍射分析
2.3.4 熱重分析
2.4 本章小結(jié)
3. 復(fù)合材料的制備與性能測(cè)試
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 HAP-TSF/CS 復(fù)合材料的制備
3.2.3 HAP-CS/TSF 復(fù)合材料的制備
3.2.4 性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 壓縮、彎曲性能分析
3.3.2 形態(tài)分析
3.3.3 斷裂機(jī)理探討
3.4 本章小結(jié)
4. 陣列型TSF 納米纖維構(gòu)架的制備與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 TSF 紡絲溶液的制備
4.2.3 靜電紡絲制備陣列型TSF 納米纖維構(gòu)架
4.2.4 TSF 纖維氈的不溶處理
4.2.5 結(jié)構(gòu)表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 TSF 纖維氈的外觀形貌分析
4.3.2 VHX-600 數(shù)碼顯微鏡分析
4.3.3 掃描電鏡分析
4.3.4 紅外光譜分析
4.3.5 X 衍射分析
4.3.6 TG 熱分析
4.4 本章小結(jié)
5. 骨的仿生礦化實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 模擬體液的制備
5.2.3 礦化實(shí)驗(yàn)
5.2.4 結(jié)構(gòu)表征
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 場(chǎng)發(fā)射電鏡分析
5.3.2 紅外光譜分析
5.3.3 X 衍射分析
5.4 本章小結(jié)
6. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄:碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3768406
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