本文關(guān)鍵詞：載生物活性玻璃仿生納米纖維薄膜制備及促進(jìn)創(chuàng)面愈合研究

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【摘要】：在創(chuàng)傷修復(fù)過(guò)程中,常規(guī)敷料的主要作用是給創(chuàng)傷愈合提供最好的環(huán)境,包括減輕疼痛、防止再次傷害、感染,及時(shí)改善患者營(yíng)養(yǎng)狀況并提供合適的傷口護(hù)理,這樣的處理能保證大部分創(chuàng)傷能較為快速地愈合。但是,各種慢性難愈合型創(chuàng)傷往往起源于組織病變和細(xì)菌感染,比如糖尿病足、褥瘡等,常規(guī)敷料就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決臨床問(wèn)題,這給該領(lǐng)域研究人員提出了巨大挑戰(zhàn)。本論文將圍繞生物玻璃在創(chuàng)面愈合方面的獨(dú)特功效,著力于糖尿病足等慢性創(chuàng)面的創(chuàng)面護(hù)理問(wèn)題,開(kāi)展新型多功能性生物活性敷料研究。首先,本論文探究了殼聚糖(CS)-明膠(GEL)復(fù)合物(C/G)的電紡的可行性,從而構(gòu)建具備仿細(xì)胞外基質(zhì)納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的仿生型敷料；其次,通過(guò)引入具有優(yōu)異抑菌、促進(jìn)血管化和創(chuàng)面愈合等諸多功能的生物玻璃納米粒(BG),制備出G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜敷料；此外,本論文還進(jìn)一步通過(guò)建立大鼠皮膚深2度燙傷模型,探討了生物玻璃本身在促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面的生物學(xué)效應(yīng)。本論文的具體研究進(jìn)展和成果如下。1.C/G復(fù)合物電紡納米纖維薄膜優(yōu)化制備研究將CS和GEL分別溶于稀醋酸溶液和去離子水,并按兩種聚合物比例進(jìn)行混合,進(jìn)行高壓靜電紡絲制膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)CS與GEL之比為1：19、3：17和5：15時(shí)均能形成納米纖維薄膜,再提高GEL含量后可紡性顯著下降。與此同時(shí),這種可紡性還與二者的濃度密切相關(guān),維持GEL濃度不變?cè)黾覥S含量比例可紡性較差,因而在維持二者上述比例情況下,GEL濃度逐漸降低能獲得光滑均勻的納米纖維和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、良好的復(fù)合電紡薄膜；同時(shí),納米纖維直徑隨CS的減少而有所增增大。為了更好的發(fā)揮CS組分止血、抗感染、防黏連等特性,本論文后續(xù)研究工作將二者比例維持在3：17,同時(shí)確定了最適紡絲電壓為15 kV,最適的電紡間距為15 cm。2. G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜制備研究首先,運(yùn)用溶膠-凝膠法制備基于45S5生物玻璃的新型生物玻璃BG,各氧化物基本組成為：36.4 SiO2,22.5 CaO,14.5 B2O3,9.2 P2O5,0.4 CuO,0.4 ZnO,13.9 K2O,3.7Na2O(wt%),并經(jīng)球磨獲得粒徑在840-1660nm范圍的超細(xì)顆粒粉體。結(jié)合上述電紡條件,開(kāi)展BG摻雜納米纖維薄膜制備和表征分析。結(jié)果顯示,BG的添加的量達(dá)到15%時(shí)仍能獲得良好微結(jié)構(gòu)的復(fù)合薄膜,且經(jīng)檢測(cè)該BG復(fù)合薄膜內(nèi)能穩(wěn)定釋放析出多元生物活性無(wú)機(jī)離子組合物。其次,BG的加入能增強(qiáng)了C/G復(fù)合纖維電紡膜的抗拉伸力學(xué)性能,含15%BG的G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄比純有機(jī)C/G復(fù)合納米纖維薄膜的拉伸強(qiáng)度增加了2.8倍以上,楊氏模量也提高了一倍,薄膜斷裂伸長(zhǎng)率增加了1.5倍。而且,BG能調(diào)節(jié)C/G復(fù)合納米纖維薄的親水性,親水性發(fā)生逐漸下降的趨勢(shì)給創(chuàng)面防黏連勢(shì)必帶來(lái)良好效果。再次,通過(guò)G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜大鼠皮下包埋實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)添加BG的G/C-OBG復(fù)合納米纖維薄膜和沒(méi)添加BG的G/C-OBG復(fù)合納米纖維薄膜都具有良好的生物相容性和生物降解性,這得益于殼聚糖和明膠作為敷料的天生的優(yōu)勢(shì)。此外,本論文還初步探討了介孔納米微球代替BG可紡性實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果證明顆粒直徑在～300 nm的介孔球能維持C/G的可紡性,獲得具有珍珠項(xiàng)鏈形態(tài)的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合電紡絲薄膜,這一發(fā)現(xiàn)勢(shì)必在開(kāi)拓載藥-緩釋型慢性創(chuàng)面功能敷料方面獲得突破。3.生物玻璃體內(nèi)外生物學(xué)效應(yīng)研究為了進(jìn)一步證明本論文研究中BG對(duì)創(chuàng)面愈合方面的多種效應(yīng),還開(kāi)展了體外抑菌實(shí)驗(yàn)和大鼠皮膚深2度燙傷模型試驗(yàn)。結(jié)果表明,本文合成的添加B元素和Zn元素的BG對(duì)于細(xì)菌A.viscosus和E. coli,比45S5的抑菌效果好；本合成的多種BG比常規(guī)生理鹽水擦拭處理、殼聚糖處理具有更為顯著的促進(jìn)創(chuàng)面愈合效果,同時(shí)在抗感染、創(chuàng)面結(jié)痂效率、新血管形成等方面也顯示出獨(dú)特的生物效應(yīng),從而推論本論文研究制備的G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄在解決慢性創(chuàng)面方面講顯示巨大的應(yīng)用潛力�？傊�,本論文初步開(kāi)發(fā)出一種具有仿生微納結(jié)構(gòu)并具有顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合的新型G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄敷料,這一研究成果預(yù)期對(duì)解決臨床上大量慢性難愈合創(chuàng)面方面講顯示巨大的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：靜電紡絲 明膠 殼聚糖 生物玻璃 創(chuàng)傷修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(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5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 生物醫(yī)學(xué)材料12-13
• 1.2 靜電紡絲技術(shù)13-19
• 1.2.1 靜電紡絲技術(shù)簡(jiǎn)介13
• 1.2.2 靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展13-18
• 1.2.3 靜電紡絲在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用18-19
• 1.3 明膠19-20
• 1.4 殼聚糖20
• 1.5 生物玻璃20-22
• 1.6 本課題研究?jī)?nèi)容的提出22-24
• 第二章 明膠與殼聚糖的共混電紡研究24-30
• 2.1 引言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料24-25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.2.3 紡絲液配制與靜電紡絲25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論25-28
• 2.3.1 殼聚糖與明膠的比例對(duì)電紡的影響25-26
• 2.3.2 電壓對(duì)殼聚糖與明膠電紡的影響26-27
• 2.3.3 接收距離對(duì)殼聚糖與明膠電紡的影響27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 生物玻璃摻雜殼聚糖/明膠纖維薄膜的制備研究30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 試劑與材料30
• 3.3 生物玻璃的制備30-31
• 3.4 溶液配制及靜電紡絲31-32
• 3.5 表征方法32-33
• 3.5.1 G/C-nBG電紡膜的交聯(lián)及理化性能測(cè)試32
• 3.5.2 機(jī)械性能測(cè)試32
• 3.5.3 水接觸角(WCA)測(cè)試32
• 3.5.4 平衡吸水率(WUC)及面積變化率(ARC)測(cè)試32-33
• 3.5.5 體外離子釋放測(cè)試33
• 3.5.6 體內(nèi)生物相容性測(cè)試33
• 3.6 結(jié)果與討論33-41
• 3.6.1 形貌分析33-34
• 3.6.2 FTIR分析34-35
• 3.6.3 TG-DTA分析35-36
• 3.6.4 機(jī)械性能分析36-37
• 3.6.5 水接觸角分析37-38
• 3.6.6 WUC和ACR分析38-39
• 3.6.7 離子釋放分析39-40
• 3.6.8 體內(nèi)生物相容性評(píng)估40-41
• 3.7 C/G-介孔納米微球復(fù)合納米纖維制備研究41-44
• 3.7.1 制備silica微球的實(shí)驗(yàn)材料41
• 3.7.2 silica微球的制備方法41-42
• 3.7.3 添加二氧化硅微球的C/G電紡42
• 3.7.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論42-44
• 3.8 本章小結(jié)44-46
• 第四章 生物玻璃體內(nèi)外生物學(xué)效應(yīng)研究46-52
• 4.1 生物玻璃制備46
• 4.2 體外抑菌測(cè)試46
• 4.3 動(dòng)物深二度燙傷模型建立46-47
• 4.4 HE染色47
• 4.5 體外抑菌評(píng)估47-48
• 4.6 創(chuàng)面愈合分析48-50
• 4.7 創(chuàng)面組織學(xué)觀察50-51
• 4.8 本章小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-60
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷60-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：696647