激光熔融靜電紡絲法制備組織工程支架及其性能研究
本文關(guān)鍵詞:激光熔融靜電紡絲法制備組織工程支架及其性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:組織工程支架作為研究組織工程的重要部分,,直接關(guān)系到組織工程的進展與突破。而激光熔融靜電紡絲技術(shù)是新興的一種環(huán)境友好、高效的無溶劑紡絲技術(shù),可以制得比表面積和孔隙率較高的三維互通網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以通過調(diào)整紡絲參數(shù),對支架結(jié)構(gòu)進行調(diào)控,能夠模擬天然細胞外基質(zhì)(ECM)的功能和結(jié)構(gòu)特點。同時,有機/無機(有機)復(fù)合微納米纖維能夠?qū)崿F(xiàn)材料間的優(yōu)勢互補,因此其成為研究熱點。 本論文主要以被廣泛用于組織工程研究的兩種醫(yī)用高分子聚合物聚乳酸(PLLA)和聚己內(nèi)酯(PCL)及用于改性的納米羥基磷灰石OiHA)無機粒子為基礎(chǔ),對電紡纖維支架的物性、生物可降解性及生物細胞相容性進行了研究,并對纖維支架的應(yīng)用前景做了初步探討。 1.采用激光熔融靜電紡絲法制備PLLA和PLLA/nHA微/納米纖維支架,通過SEM、EDS XRD、DSC對纖維支架的多孔結(jié)構(gòu)、nHA的成功添加及分散狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和熱學(xué)性能進行了分析,并對纖維支架進行體外降解和生物相容性評價實驗。HEK293細胞在PLLA和PLLA/nHA(7%)纖維膜支架材料上細胞成活率分別為:96.84%和106.1%,與空白對照組100%相比,PLLA/nHA復(fù)合纖維膜支架材料上培養(yǎng)的細胞成活率有所提高。 2.采用激光熔融靜電紡絲技術(shù)制備了 PCL和PCL/nHA微/納米復(fù)合纖維纖維支架,通過SEM、EDS、XRD、DSC、力學(xué)性能測試對纖維支架的微觀形貌、元素含量、結(jié)晶性能、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶度、力學(xué)性能進行了分析,其中復(fù)合材料的彈性模量在nHA含量為7%達到最大值63.56Mpa,nHA含量9%時斷裂伸長率為343.23%,拉伸強度在nHA含量為3%時達到最大值3.32MPa,XRD分析表明nHA含量為7%時,分散最好。對PCL和PCL/nHA(7%)兩組纖維支架進行了生物相容性評價實驗,細胞存活率分別為:93.56%及102.7%。 3.充分利用PLLA、PCL、nHA的優(yōu)勢互補,構(gòu)建類“三明治”結(jié)構(gòu)的PLLA/PCL及PLLA/PCL/nHA層壓復(fù)合多孔三維支架,通過SEM和WCA對支架的微觀形貌及親水性能進行了分析對比,并對其細胞成活率分析分別為113.2%和97.75%。
【關(guān)鍵詞】:激光熔融靜電紡絲 聚乳酸 聚己內(nèi)酯 納米羥基磷灰石 組織工程
【學(xué)位授予單位】:北京服裝學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R318.08;TQ340.64
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 緒論9-21
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 組織工程簡介10-13
- 1.2.1 組織工程10-11
- 1.2.2 組織工程支架及制備方法11-13
- 1.3 激光熔融靜電紡絲技術(shù)13-16
- 1.3.1 溶液靜電紡絲法和熔融靜電紡絲法的比較13-14
- 1.3.2 熔融靜電紡絲技術(shù)14-16
- 1.4 激光熔融靜電紡絲法簡介16-19
- 1.4.1 激光熔融靜電紡絲的工作原理16-17
- 1.4.2 激光熔融靜電紡絲的特點17
- 1.4.3 影響激光熔融靜電紡絲的參數(shù)17-19
- 1.5 本課題的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點19-21
- 1.5.1 研究內(nèi)容19-20
- 1.5.2 創(chuàng)新點20-21
- 第2章 靜電紡絲法制備PLLA及PLLA/nHA纖維及性能研究21-33
- 2.1 引言21-22
- 2.2 實驗部分22-27
- 2.2.1 實驗原料及試劑22
- 2.2.2 實驗儀器22-23
- 2.2.3 PLLA及PLLA/nHA纖維的制備及靜電紡絲過程23-24
- 2.2.4 PBS緩沖溶液的制備及PLLA/nHA復(fù)合纖維膜降解實驗24
- 2.2.5 生物相容性評價24-26
- 2.2.6 實驗表征及測試26-27
- 2.3 結(jié)果與討論27-31
- 2.3.1 熔融電紡PLLA/nHA復(fù)合纖維的FTIR分析27
- 2.3.2 熔融電紡PLLA/nHA復(fù)合纖維的DSC分析27-29
- 2.3.3 熔融電紡PLLA及PLLA/nHA復(fù)合纖維的體外降解29-30
- 2.3.4 激光熔融電紡PLLA及PLLA/nHA纖維支架細胞生物性評價30-31
- 2.4 小結(jié)31-33
- 第3章 激光熔融靜電紡絲法制備PCL及PCL/nHA纖維支架及性能研究33-47
- 3.1 引言33-34
- 3.2 實驗部分34-36
- 3.2.1 實驗原料及試劑34
- 3.2.2 實驗儀器34
- 3.2.3 PCL及PCL/nHA纖維的制備及激光熔融靜電紡絲過程34
- 3.2.4 PBS緩沖溶液的制備及PCL/nHA復(fù)合纖維膜降解實驗34
- 3.2.5 生物相容性評價34-35
- 3.2.6 實驗表征及測試35-36
- 3.3 結(jié)果與討論36-44
- 3.3.1 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維形貌36-37
- 3.3.2 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的EDS分析37
- 3.3.3 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的XRD分析37-38
- 3.3.4 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的DSC分析38-39
- 3.3.5 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的力學(xué)性能測試39-40
- 3.3.6 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的親水性測試40-42
- 3.3.7 熔融電紡PCL/nHA復(fù)合纖維的體外降解42-43
- 3.3.8 表面形貌43
- 3.3.9 細胞成活率分析43-44
- 3.4 小結(jié)44-47
- 第4章 激光熔融靜電紡絲法制備PLLA/PCL/nHA復(fù)合纖維支架及細胞相容性評價47-55
- 4.1 引言47-48
- 4.2 實驗部分48-50
- 4.2.1 實驗原料及試劑48
- 4.2.2 實驗儀器48
- 4.2.3 PCL及PCL/nHA纖維的制備及激光熔融靜電紡絲過程48-49
- 4.2.4 生物相容性評價49-50
- 4.2.5 實驗表征及測試50
- 4.3 結(jié)果與討論50-52
- 4.3.1 復(fù)合纖維支架形貌50-51
- 4.3.2 親水性測試51
- 4.3.3 表面形態(tài)觀察51-52
- 4.3.4 細胞成活率分析52
- 4.4 小結(jié)52-55
- 第5章 結(jié)論55-57
- 參考文獻57-65
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-67
- 致謝67
【參考文獻】
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本文編號:436177
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