用于局部快速止血和骨修復(fù)的可降解介孔硅基干凝膠設(shè)計(jì)制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-10 05:45
戰(zhàn)創(chuàng)傷救治是軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的重中之重,特別是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和重大突發(fā)事件所導(dǎo)致的大面積群死群傷,使得特種高性能生物材料及制品成為大面積創(chuàng)傷和戰(zhàn)傷救治的重要物資基礎(chǔ)與保障。失血和骨損傷是戰(zhàn)傷造成死亡的兩個(gè)重要原因,也是創(chuàng)傷急救以及外科手術(shù)經(jīng)常遇到的難題。因此,開發(fā)能將平時(shí)創(chuàng)傷救治與戰(zhàn)時(shí)急救相互結(jié)合的,并具有顯著止血和創(chuàng)面修復(fù)效果的新型止血材料以及具備優(yōu)良生物相容性和降解能力的骨修復(fù)材料具有重要的社會(huì)意義。 論文以納米介孔氧化硅基材料為基質(zhì),利用其可控的多孔結(jié)構(gòu)和吸附能力,借助多種促凝成分的參與,研制出安全、高效的局部止血材料,并對(duì)其止血機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究。利用納米介孔氧化硅基材料優(yōu)良的生物活性和降解性能,通過(guò)調(diào)控介孔孔徑以及引入成骨因子,開發(fā)出高活性、可降解的骨組織修復(fù)材料,并對(duì)其成骨及降解機(jī)理進(jìn)行初步探索。 采用正硅酸乙酯為前驅(qū)體,采用改進(jìn)的溶膠凝膠和離子交換方法,通過(guò)合成體系組分的調(diào)控制備含鈣銀可降解介孔氧化硅材料(AgCaMSS),此種材料具有有序六方相孔道結(jié)構(gòu)和高比表面積。體外降解和釋放實(shí)驗(yàn)表明,材料具有良好的降解性能,釋放的銀離子濃度在24h達(dá)到峰值。體外凝血實(shí)驗(yàn)表明,材料具有良好的...
【文章頁(yè)數(shù)】:184 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
前言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 局部止血材料的研究進(jìn)展
1.1.1 研制戰(zhàn)傷和急救止血材料的重要性
1.1.2 傳統(tǒng)止血材料存在的問題
1.1.3 局部止血材料的作用機(jī)理
1.1.4 凝血和止血機(jī)理
1.2 骨修復(fù)材料的研究進(jìn)展
1.2.1 現(xiàn)有的骨組織修復(fù)材料及其存在的問題
1.2.2 骨組織的建造與重建機(jī)理
1.2.3 骨修復(fù)材料的活性化修飾
1.2.4 材料的多孔結(jié)構(gòu)與可降解性研究
1.3 有序介孔材料的特點(diǎn)及其在生物材料中的應(yīng)用
1.3.1 介孔材料的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.3.2 有序介孔材料的合成途徑與性能表征
1.3.3 介孔材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
1.4 本課題研究意義、目的和主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本課題的研究意義和目的
1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 含鈣銀有序介孔硅抗菌止血材料的制備和表征
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 含鈣銀有序介孔硅的制備
2.2.2 材料的表征
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 材料的制備
2.3.2 材料的孔結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 材料的組成分析
2.3.4 材料的形貌觀察
2.3.5 材料的結(jié)構(gòu)分析
2.3.6 材料的降解性能分析
2.4 結(jié)論
第3章 含鈣銀有序介孔氧化硅的止血性能及其凝血機(jī)理的研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和材料
3.2.2 凝血彈性描記測(cè)定(Thromboelastography,TEG)
3.2.3 活化部分凝血活酶時(shí)間(aPTT)和凝血酶原時(shí)間(PT)測(cè)定
3.2.4 血小板黏附測(cè)試
3.2.5 Zeta電勢(shì)測(cè)試
3.2.6 吸水率測(cè)試
3.2.7 兔耳緣靜脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.8 兔肝臟創(chuàng)傷止血模型
3.2.9 兔股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.10 豬股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.11 材料放熱性能測(cè)試
3.2.12 抗菌性能測(cè)試
3.2.13 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
3.2.14 體內(nèi)植入組織學(xué)觀察
3.2.15 統(tǒng)計(jì)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料體外凝血測(cè)試
3.3.2 動(dòng)物體內(nèi)止血實(shí)驗(yàn)
3.3.3 放熱性能測(cè)試
3.3.4 抗菌性能測(cè)試
3.3.5 生物相容性研究
3.4 結(jié)論
第4章 納米介孔硅/殼聚糖復(fù)合止血材料的制備和表征
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.2.1 介孔硅/殼聚糖復(fù)合止血?jiǎng)┑闹苽?br> 4.2.2 透射電子顯微鏡觀察
4.2.3 比表面積和孔徑分析
4.2.4 掃描電子顯微鏡觀察
4.2.5 X射線衍射分析
4.2.6 熱失重和差示掃描量熱分析
4.2.7 傅里葉紅外光譜分析
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 材料的制備
4.3.2 材料結(jié)構(gòu)分析與形貌觀察
4.3.3 材料物化性質(zhì)分析
4.4 結(jié)論
第5章 納米介孔氧化硅/殼聚糖復(fù)合材料的止血性能及其凝血機(jī)理的研究
5.1 引言
5.2 材料和方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和材料
5.2.2 APTT和PT測(cè)定
5.2.3 Zeta電勢(shì)測(cè)試
5.2.4 吸水率測(cè)試
5.2.5 掃描電子顯微鏡觀察
5.2.6 兔耳緣靜脈創(chuàng)傷止血模型
5.2.7 兔肝臟創(chuàng)傷止血模型
5.2.8 兔脾臟創(chuàng)傷止血模型
5.2.9 兔股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
5.2.10 組織學(xué)觀察
5.2.11 兔皮膚愈合實(shí)驗(yàn)
5.2.12 溶血實(shí)驗(yàn)
5.2.13 皮膚致敏實(shí)驗(yàn)
5.2.14 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
5.2.15 統(tǒng)計(jì)方法
5.3 結(jié)果和討論
5.3.1 體外凝血測(cè)試
5.3.2 動(dòng)物體內(nèi)止血實(shí)驗(yàn)
5.3.3 組織學(xué)觀察
5.3.4 兔皮膚愈合實(shí)驗(yàn)
5.3.5 生物相容性研究
5.4 結(jié)論
第6章 可降解rhBMP-2/介孔鈣鎂硅基干凝膠的制備和表征
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 不同孔徑鈣鎂介孔氧化硅的制備
6.2.2 rhBMP-2/介孔鈣鎂氧化硅復(fù)合材料的制備
6.2.3 材料的表征
6.2.4 統(tǒng)計(jì)方法
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 X射線衍射分析
6.3.2 材料BET分析
6.3.3 透射電鏡觀察
6.3.4 掃描電鏡觀察及EDS分析
6.3.5 紅外光譜分析
6.3.6 體外降解性能測(cè)定
6.3.7 降解產(chǎn)物離子濃度及pH值測(cè)定
6.3.8 rhBMP-2體外緩釋測(cè)定
6.4 結(jié)論
第7章 可降解rhBMP-2/介孔鈣鎂硅基干凝膠的成骨活性及其修復(fù)兔骨缺損的研究
7.1 引言
7.2 材料和方法
7.2.1 模擬體液的配制和體外生物活性考察
7.2.2 掃描電鏡觀察和元素分析
7.2.3 材料對(duì)細(xì)胞增殖的影響
7.2.4 材料對(duì)細(xì)胞粘附和形態(tài)的影響
7.2.5 材料對(duì)細(xì)胞堿性磷酸酶活性的影響
7.2.6 材料的異位成骨實(shí)驗(yàn)
7.2.7 動(dòng)物體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)
7.2.8 大體觀察
7.2.9 同步輻射X射線成像
7.2.10 Micro-CT分析
7.2.11 脫鈣骨組織切片HE染色和三色法染色組織學(xué)觀察
7.2.12 統(tǒng)計(jì)方法
7.3 結(jié)果和討論
7.3.1 材料的體外生物活性觀察
7.3.2 材料的細(xì)胞相容性
7.3.3 堿性磷酸酶活性分析
7.3.4 小鼠肌袋異位成骨效果
7.3.5 體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)大體觀察
7.3.6 普通X射線和動(dòng)態(tài)X射線同軸位相襯度成像(IL-PCI)分析
7.3.7 同步輻射顯微斷層成像(XMCT)分析
7.3.8 Micro-CT分析
7.3.9 脫鈣骨組織切片組織學(xué)觀察
7.4 結(jié)論
第8章 全文總結(jié)和延伸課題
8.1 全文總結(jié)
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 延伸課題
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生在讀期間發(fā)表與撰寫的論文
參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3813155
【文章頁(yè)數(shù)】:184 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
前言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 局部止血材料的研究進(jìn)展
1.1.1 研制戰(zhàn)傷和急救止血材料的重要性
1.1.2 傳統(tǒng)止血材料存在的問題
1.1.3 局部止血材料的作用機(jī)理
1.1.4 凝血和止血機(jī)理
1.2 骨修復(fù)材料的研究進(jìn)展
1.2.1 現(xiàn)有的骨組織修復(fù)材料及其存在的問題
1.2.2 骨組織的建造與重建機(jī)理
1.2.3 骨修復(fù)材料的活性化修飾
1.2.4 材料的多孔結(jié)構(gòu)與可降解性研究
1.3 有序介孔材料的特點(diǎn)及其在生物材料中的應(yīng)用
1.3.1 介孔材料的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.3.2 有序介孔材料的合成途徑與性能表征
1.3.3 介孔材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
1.4 本課題研究意義、目的和主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本課題的研究意義和目的
1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 含鈣銀有序介孔硅抗菌止血材料的制備和表征
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 含鈣銀有序介孔硅的制備
2.2.2 材料的表征
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 材料的制備
2.3.2 材料的孔結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 材料的組成分析
2.3.4 材料的形貌觀察
2.3.5 材料的結(jié)構(gòu)分析
2.3.6 材料的降解性能分析
2.4 結(jié)論
第3章 含鈣銀有序介孔氧化硅的止血性能及其凝血機(jī)理的研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和材料
3.2.2 凝血彈性描記測(cè)定(Thromboelastography,TEG)
3.2.3 活化部分凝血活酶時(shí)間(aPTT)和凝血酶原時(shí)間(PT)測(cè)定
3.2.4 血小板黏附測(cè)試
3.2.5 Zeta電勢(shì)測(cè)試
3.2.6 吸水率測(cè)試
3.2.7 兔耳緣靜脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.8 兔肝臟創(chuàng)傷止血模型
3.2.9 兔股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.10 豬股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
3.2.11 材料放熱性能測(cè)試
3.2.12 抗菌性能測(cè)試
3.2.13 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
3.2.14 體內(nèi)植入組織學(xué)觀察
3.2.15 統(tǒng)計(jì)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料體外凝血測(cè)試
3.3.2 動(dòng)物體內(nèi)止血實(shí)驗(yàn)
3.3.3 放熱性能測(cè)試
3.3.4 抗菌性能測(cè)試
3.3.5 生物相容性研究
3.4 結(jié)論
第4章 納米介孔硅/殼聚糖復(fù)合止血材料的制備和表征
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.2.1 介孔硅/殼聚糖復(fù)合止血?jiǎng)┑闹苽?br> 4.2.2 透射電子顯微鏡觀察
4.2.3 比表面積和孔徑分析
4.2.4 掃描電子顯微鏡觀察
4.2.5 X射線衍射分析
4.2.6 熱失重和差示掃描量熱分析
4.2.7 傅里葉紅外光譜分析
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 材料的制備
4.3.2 材料結(jié)構(gòu)分析與形貌觀察
4.3.3 材料物化性質(zhì)分析
4.4 結(jié)論
第5章 納米介孔氧化硅/殼聚糖復(fù)合材料的止血性能及其凝血機(jī)理的研究
5.1 引言
5.2 材料和方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和材料
5.2.2 APTT和PT測(cè)定
5.2.3 Zeta電勢(shì)測(cè)試
5.2.4 吸水率測(cè)試
5.2.5 掃描電子顯微鏡觀察
5.2.6 兔耳緣靜脈創(chuàng)傷止血模型
5.2.7 兔肝臟創(chuàng)傷止血模型
5.2.8 兔脾臟創(chuàng)傷止血模型
5.2.9 兔股動(dòng)脈創(chuàng)傷止血模型
5.2.10 組織學(xué)觀察
5.2.11 兔皮膚愈合實(shí)驗(yàn)
5.2.12 溶血實(shí)驗(yàn)
5.2.13 皮膚致敏實(shí)驗(yàn)
5.2.14 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
5.2.15 統(tǒng)計(jì)方法
5.3 結(jié)果和討論
5.3.1 體外凝血測(cè)試
5.3.2 動(dòng)物體內(nèi)止血實(shí)驗(yàn)
5.3.3 組織學(xué)觀察
5.3.4 兔皮膚愈合實(shí)驗(yàn)
5.3.5 生物相容性研究
5.4 結(jié)論
第6章 可降解rhBMP-2/介孔鈣鎂硅基干凝膠的制備和表征
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 不同孔徑鈣鎂介孔氧化硅的制備
6.2.2 rhBMP-2/介孔鈣鎂氧化硅復(fù)合材料的制備
6.2.3 材料的表征
6.2.4 統(tǒng)計(jì)方法
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 X射線衍射分析
6.3.2 材料BET分析
6.3.3 透射電鏡觀察
6.3.4 掃描電鏡觀察及EDS分析
6.3.5 紅外光譜分析
6.3.6 體外降解性能測(cè)定
6.3.7 降解產(chǎn)物離子濃度及pH值測(cè)定
6.3.8 rhBMP-2體外緩釋測(cè)定
6.4 結(jié)論
第7章 可降解rhBMP-2/介孔鈣鎂硅基干凝膠的成骨活性及其修復(fù)兔骨缺損的研究
7.1 引言
7.2 材料和方法
7.2.1 模擬體液的配制和體外生物活性考察
7.2.2 掃描電鏡觀察和元素分析
7.2.3 材料對(duì)細(xì)胞增殖的影響
7.2.4 材料對(duì)細(xì)胞粘附和形態(tài)的影響
7.2.5 材料對(duì)細(xì)胞堿性磷酸酶活性的影響
7.2.6 材料的異位成骨實(shí)驗(yàn)
7.2.7 動(dòng)物體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)
7.2.8 大體觀察
7.2.9 同步輻射X射線成像
7.2.10 Micro-CT分析
7.2.11 脫鈣骨組織切片HE染色和三色法染色組織學(xué)觀察
7.2.12 統(tǒng)計(jì)方法
7.3 結(jié)果和討論
7.3.1 材料的體外生物活性觀察
7.3.2 材料的細(xì)胞相容性
7.3.3 堿性磷酸酶活性分析
7.3.4 小鼠肌袋異位成骨效果
7.3.5 體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)大體觀察
7.3.6 普通X射線和動(dòng)態(tài)X射線同軸位相襯度成像(IL-PCI)分析
7.3.7 同步輻射顯微斷層成像(XMCT)分析
7.3.8 Micro-CT分析
7.3.9 脫鈣骨組織切片組織學(xué)觀察
7.4 結(jié)論
第8章 全文總結(jié)和延伸課題
8.1 全文總結(jié)
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 延伸課題
參考文獻(xiàn)
致謝
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