多孔半降解PVA/PLGA關(guān)節(jié)軟骨修復水凝膠的制備和性能研究
發(fā)布時間:2023-11-17 17:28
組織工程關(guān)節(jié)軟骨修復材料能夠確保新生組織與周邊自然組織的結(jié)合,但是,對于快速構(gòu)建生物力學和摩擦學性能仍然是一個問題。PVA(聚乙烯醇)水凝膠由于其良好的力學性能和摩擦學性能被認為是一種理想的關(guān)節(jié)軟骨修復材料,可是,生物活性的缺乏限制了其應用。為了使修復材料既有較好的初始摩擦學和力學性能,又有一定的生物活性,我們使用鹽濾技術(shù)制備了一種多孔的PVA水凝膠,同時加入一定量的PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)微球。利用一些表征手段對多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的相關(guān)性能做了系統(tǒng)的研究,主要的內(nèi)容和結(jié)果如下: 1.使用掃描電鏡對多孔半降解PVA/PLGA的微觀結(jié)構(gòu)進行表征,水凝膠具有合適的多孔結(jié)構(gòu),孔洞分布均勻,有利于細胞的種植和遷移,PLGA微球鑲嵌于水凝膠基體中。水凝膠的孔隙率隨著致孔劑量的增大而顯著增大。 2.在PBS溶液中,多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的溶脹率在第1周時下降,然后保持穩(wěn)定,最后在第6、7周時出現(xiàn)明顯的上升,半降解水凝膠的孔隙率會隨著溶脹過程而變大。在PEG溶液中,溶脹率在第1周顯著下降,然后保持穩(wěn)定不變,半降解水凝膠的孔隙率出現(xiàn)下降趨勢。 3.多孔半降解PVA/P...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究背景及選題意義
1.2 關(guān)節(jié)軟骨的損傷和修復
1.2.1 膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)
1.2.2 軟骨的類型
1.2.3 關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)
1.2.4 關(guān)節(jié)軟骨損傷及臨床修復技術(shù)
1.3 關(guān)節(jié)軟骨修復材料
1.3.1 PVA水凝膠的特點和制備
1.3.2 PVA水凝膠在關(guān)節(jié)軟骨修復上的相關(guān)研究
1.3.3 組織工程軟骨修復材料
1.3.4 組織工程材料在關(guān)節(jié)軟骨修復上的相關(guān)研究
1.4 本文的研究內(nèi)容
2 多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的制備
2.1 引言
2.2 實驗過程
2.2.1 實驗材料及設備
2.2.2 樣品制備過程
2.2.2.1 PLGA微球的制備
2.2.2.2 半降解PVA/PLGA水凝膠的制備
2.2.3 樣品的表征
2.2.3.1 PLGA微球的表征
2.2.3.2 半降解PVA/PLGA水凝膠的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 制備參數(shù)的選擇
2.3.2 PLGA微球的表征
2.3.2.1 PLGA微球的微觀形貌
2.3.2.2 PLGA微球的粒徑分布
2.3.3 半降解PVA/PLGA水凝膠的表征
2.3.3.1 半降解水凝膠的典型形貌
2.3.3.2 致孔劑量對半降解水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3.3 PLGA的量對半降解對水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3.4 半降解PVA/PLGA水凝膠的含水量
2.4 小結(jié)
3 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的溶脹性能
3.1 引言
3.2 實驗過程
3.2.1 實驗材料及設備
3.2.2 樣品制備過程
3.2.3 樣品的表征
3.2.3.1 PBS溶液中的溶脹測試
3.2.3.2 模擬滲透壓溶液中的溶脹測試
3.2.3.3 溶脹過程中水凝膠的結(jié)構(gòu)變化
3.2.3.4 溶脹過程中水凝膠孔隙率的測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 水凝膠在PBS溶液中的溶脹特性
3.3.1.1 致孔劑的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.1.2 PLGA的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.2 水凝膠在滲透壓溶液中的溶脹特性
3.3.2.1 致孔劑的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.2.2 PLGA的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.3 溶脹對水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 溶脹對水凝膠孔隙率的影響
3.4 小結(jié)
4 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的力學性能
4.1 引言
4.2 實驗過程
4.2.1 實驗材料及設備
4.2.2 實驗樣品的制備
4.2.2.1 半降解水凝膠初始樣品的制備
4.2.2.2 軟骨細胞分離及半降解水凝膠樣品的體外培養(yǎng)
4.2.3 樣品的表征
4.2.3.1 水凝膠壓縮性能測試
4.2.3.2 水凝膠蠕變性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水凝膠的壓縮性能
4.3.1.1 水凝膠的彈性模量
4.3.1.2 水凝膠壓縮模量與應變之間的關(guān)系
4.3.1.3 水凝膠壓縮模量與應變速率之間的關(guān)系
4.3.2 水凝膠的蠕變性能
4.4 小結(jié)
5 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的摩擦學性能
5.1 引言
5.2 實驗過程
5.2.1 實驗材料與設備
5.2.2 實驗樣品的制備
5.2.3 實驗樣品的表征
5.2.3.1 水凝膠摩擦系數(shù)的測試
5.2.3.2 水凝膠摩擦系數(shù)隨時間變化的測試
5.2.3.3 水凝膠摩擦后表面形貌的測試
5.2.3.4 統(tǒng)計分析方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 水凝膠的摩擦系數(shù)
5.3.1.1 致孔劑的量對摩擦系數(shù)的影響
5.3.1.2 PLGA的量對摩擦系數(shù)的影響
5.3.2 水凝膠的摩擦系數(shù)隨時間的變化
5.3.2.1 致孔劑的量對連續(xù)摩擦系數(shù)的影響
5.3.2.2 PLGA的量對連續(xù)摩擦系數(shù)的影響
5.3.3 摩擦后水凝膠的表面形貌
5.3.3.1 致孔劑的量對摩擦后表面形貌的影響
5.3.3.2 PLGA的量對摩擦后表面形貌的影響
5.4 小結(jié)
6 多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的生物學性能評價
6.1 引言
6.2 實驗過程
6.2.1 實驗材料及設備
6.2.2 實驗樣品的制備
6.2.2.1 細胞黏附測試樣品
6.2.2.2 水凝膠形貌測試樣品
6.2.2.3 DAPI熒光染色樣品
6.2.3 樣品的表征
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 軟骨細胞在半降解水凝膠上的黏附性能
6.3.2 種植軟骨細胞后的水凝膠形貌
6.3.3 DAPI染色顯微鏡觀察
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
參考文獻
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本文編號:3864566
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究背景及選題意義
1.2 關(guān)節(jié)軟骨的損傷和修復
1.2.1 膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)
1.2.2 軟骨的類型
1.2.3 關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)
1.2.4 關(guān)節(jié)軟骨損傷及臨床修復技術(shù)
1.3 關(guān)節(jié)軟骨修復材料
1.3.1 PVA水凝膠的特點和制備
1.3.2 PVA水凝膠在關(guān)節(jié)軟骨修復上的相關(guān)研究
1.3.3 組織工程軟骨修復材料
1.3.4 組織工程材料在關(guān)節(jié)軟骨修復上的相關(guān)研究
1.4 本文的研究內(nèi)容
2 多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的制備
2.1 引言
2.2 實驗過程
2.2.1 實驗材料及設備
2.2.2 樣品制備過程
2.2.2.1 PLGA微球的制備
2.2.2.2 半降解PVA/PLGA水凝膠的制備
2.2.3 樣品的表征
2.2.3.1 PLGA微球的表征
2.2.3.2 半降解PVA/PLGA水凝膠的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 制備參數(shù)的選擇
2.3.2 PLGA微球的表征
2.3.2.1 PLGA微球的微觀形貌
2.3.2.2 PLGA微球的粒徑分布
2.3.3 半降解PVA/PLGA水凝膠的表征
2.3.3.1 半降解水凝膠的典型形貌
2.3.3.2 致孔劑量對半降解水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3.3 PLGA的量對半降解對水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3.4 半降解PVA/PLGA水凝膠的含水量
2.4 小結(jié)
3 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的溶脹性能
3.1 引言
3.2 實驗過程
3.2.1 實驗材料及設備
3.2.2 樣品制備過程
3.2.3 樣品的表征
3.2.3.1 PBS溶液中的溶脹測試
3.2.3.2 模擬滲透壓溶液中的溶脹測試
3.2.3.3 溶脹過程中水凝膠的結(jié)構(gòu)變化
3.2.3.4 溶脹過程中水凝膠孔隙率的測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 水凝膠在PBS溶液中的溶脹特性
3.3.1.1 致孔劑的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.1.2 PLGA的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.2 水凝膠在滲透壓溶液中的溶脹特性
3.3.2.1 致孔劑的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.2.2 PLGA的量對水凝膠溶脹特性的影響
3.3.3 溶脹對水凝膠結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 溶脹對水凝膠孔隙率的影響
3.4 小結(jié)
4 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的力學性能
4.1 引言
4.2 實驗過程
4.2.1 實驗材料及設備
4.2.2 實驗樣品的制備
4.2.2.1 半降解水凝膠初始樣品的制備
4.2.2.2 軟骨細胞分離及半降解水凝膠樣品的體外培養(yǎng)
4.2.3 樣品的表征
4.2.3.1 水凝膠壓縮性能測試
4.2.3.2 水凝膠蠕變性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水凝膠的壓縮性能
4.3.1.1 水凝膠的彈性模量
4.3.1.2 水凝膠壓縮模量與應變之間的關(guān)系
4.3.1.3 水凝膠壓縮模量與應變速率之間的關(guān)系
4.3.2 水凝膠的蠕變性能
4.4 小結(jié)
5 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝膠的摩擦學性能
5.1 引言
5.2 實驗過程
5.2.1 實驗材料與設備
5.2.2 實驗樣品的制備
5.2.3 實驗樣品的表征
5.2.3.1 水凝膠摩擦系數(shù)的測試
5.2.3.2 水凝膠摩擦系數(shù)隨時間變化的測試
5.2.3.3 水凝膠摩擦后表面形貌的測試
5.2.3.4 統(tǒng)計分析方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 水凝膠的摩擦系數(shù)
5.3.1.1 致孔劑的量對摩擦系數(shù)的影響
5.3.1.2 PLGA的量對摩擦系數(shù)的影響
5.3.2 水凝膠的摩擦系數(shù)隨時間的變化
5.3.2.1 致孔劑的量對連續(xù)摩擦系數(shù)的影響
5.3.2.2 PLGA的量對連續(xù)摩擦系數(shù)的影響
5.3.3 摩擦后水凝膠的表面形貌
5.3.3.1 致孔劑的量對摩擦后表面形貌的影響
5.3.3.2 PLGA的量對摩擦后表面形貌的影響
5.4 小結(jié)
6 多孔半降解PVA/PLGA水凝膠的生物學性能評價
6.1 引言
6.2 實驗過程
6.2.1 實驗材料及設備
6.2.2 實驗樣品的制備
6.2.2.1 細胞黏附測試樣品
6.2.2.2 水凝膠形貌測試樣品
6.2.2.3 DAPI熒光染色樣品
6.2.3 樣品的表征
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 軟骨細胞在半降解水凝膠上的黏附性能
6.3.2 種植軟骨細胞后的水凝膠形貌
6.3.3 DAPI染色顯微鏡觀察
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
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