本文關鍵詞：一種生物降解彈性體的合成、表征及其在血管支架上的應用

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【摘要】：生物降解彈性體非常類似于天然軟組織,它們在軟組織修復與再生領域受到人們的極大關注。聚癸二酸丙三醇酯(PGS)是一種交聯(lián)的聚酯彈性體,具有良好的彈性、生物相容性和降解性,近年來被廣泛研究用于各種生物醫(yī)學應用,尤其是軟組織工程如心肌、血管、視網(wǎng)膜等。但PGS強度低、保水性差等特點在一定程度上限制了它的實用性。本文將兩種生物相容性良好的分子聚乙二醇(PEG)和左旋乳酸(LLA)同時引入到PGS的交聯(lián)網(wǎng)絡中,得到了一種新的生物降解彈性體,命名為PGSLP。我們對PGSLP進行了詳細的表征并研究了其在血管支架上的應用。研究內(nèi)容主要包括以下三部分:(1)PGSLP預聚物制備。首先用PEG、LLA和癸二酸縮合聚合得到三種單體的線性鏈段,再由該線性鏈段與丙三醇反應得到PGSLP預聚物。通過改變反應體系中PEG和LLA的含量,我們得到了6種線性鏈段和6種PGSLP預聚物。FTIR分析表明線性鏈段和PGSLP預聚物分子中有大量酯鍵生成,證明了縮合聚合的發(fā)生,而它們的指紋區(qū)與PGS預聚物有很大不同,表明PGSLP與PGS分子結(jié)構(gòu)不同。用1H NMR進一步確認線性鏈段和PGSLP預聚物的分子結(jié)構(gòu),根據(jù)核磁數(shù)據(jù)計算得到PGSLP預聚物分子中各單體的摩爾比,發(fā)現(xiàn)與實際投料比相近,表明反應過程中單體揮發(fā)損失較少。用GPC進行分子量測試表明不同pgslp預聚物的分子量接近,表明pgslp預聚物的合成條件選擇適宜。(2)將pgslp預聚物進行交聯(lián)固化得到pgslp彈性體,并對其性能進行表征。結(jié)果表明,pgslp與pgs一樣是無定型結(jié)構(gòu),玻璃化溫度低于0℃。peg和lla的引入對pgslp的親水性和力學性能有較大影響,pgslp的平衡吸水量達到pgs的6-11倍,其親水保水能力隨材料中peg含量的增加而增加,而lla含量增加會使pgslp的力學性能明顯增加,固化48h的pgslp-12-0.25的斷裂伸長率和拉伸強度分別達到了259.6±7.0%和0.589±0.050mpa,比pgs增加了超過2倍。體外降解實驗表明,材料中peg和lla的含量不同,pgslp的降解行為有較大差異,表明通過調(diào)節(jié)peg和lla的含量可以對材料的降解性能進行調(diào)節(jié)。另外,細胞實驗表明pgslp-12-0.25有良好的細胞生物相容性,可以很好的支持l929細胞正常的鋪展和增殖,皮下包埋實驗證明pgslp-12-0.25與pgs均具有良好的生物相容性。這些結(jié)果表明,pgslp的總體性能比pgs更加優(yōu)異,作為一種生物降解彈性體,pgslp比pgs在生物醫(yī)學應用上有更好的實用性。(3)用熱致相分離技術制備pgslp/plla血管支架,改變支架中pgslp的含量得到多種pgslp/plla支架。用sem觀察支架的微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)各支架都具有良好的納米纖維結(jié)構(gòu),并且固化過程對支架的微觀結(jié)構(gòu)影響很小。力學測試表明pgslp的加入使支架的應力-應變曲線在小應變范圍內(nèi)呈‘“j”形狀,類似于天然軟組織的力學特征,同時PGSLP/PLLA支架的拉伸強度和斷裂伸長率比PLLA支架增加了2倍多,楊氏模量降低至2 MPa左右。細胞實驗表明PGSLP/PLLA支架與血管細胞有很好的生物相容性,能支持豬髂內(nèi)皮細胞(PIEC)正常的鋪展和增殖。這些結(jié)果表明PGSLP/PLLA血管支架比PLLA支架在血管組織工程領域有更好的應用潛力。
【關鍵詞】：生物降解彈性體 聚癸二酸丙三醇酯 PGSLP 血管支架
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.11
【目錄】：

• 摘要6-9
• ABSTRACT9-13
• 1 緒論13-22
• 1.1 生物降解彈性體13
• 1.2 聚癸二酸丙三醇酯的性能及應用13-19
• 1.2.1 PGS的性能13-16
• 1.2.2 PGS在生物醫(yī)學上的應用16-19
• 1.3 聚癸二酸丙三醇酯的性能改善19-20
• 1.4 血管組織工程支架20-21
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容、創(chuàng)新點及意義21-22
• 1.5.1 研究內(nèi)容21
• 1.5.2 創(chuàng)新點及意義21-22
• 2 PGS和PGSLP預聚物合成及物化表征22-31
• 2.1 前言22-23
• 2.2 實驗內(nèi)容23-25
• 2.2.1 材料與儀器23
• 2.2.2 PGS預聚物合成23-24
• 2.2.3 PGSLP預聚物合成24-25
• 2.2.4 PGS和PGSLP預聚物核磁共振測試25
• 2.2.5 PGS和PGSLP預聚物紅外測試25
• 2.2.6 PGS和PGSLP預聚物分子量測試25
• 2.3 結(jié)果與討論25-29
• 2.3.1 PGSLP預聚物合成25-26
• 2.3.2 核磁共振分析26-27
• 2.3.3 紅外光譜分析27-29
• 2.3.4 分子量分析29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 3 PGS和PGSLP預聚物固化及彈性體的性能評價31-45
• 3.1 前言31
• 3.2 實驗內(nèi)容31-35
• 3.2.1 材料與儀器31-33
• 3.2.2 PGS和PGSLP預聚物固化33
• 3.2.3 熱學性能測試33
• 3.2.4 結(jié)晶性能測試33
• 3.2.5 接觸角測試33
• 3.2.6 溶脹性能測試33-34
• 3.2.7 交聯(lián)度測試34
• 3.2.8 力學性能（拉伸）測試34
• 3.2.9 體外降解測試34
• 3.2.10 細胞相容性測試34-35
• 3.2.11 體內(nèi)生物學評價35
• 3.3 結(jié)果與討論35-43
• 3.3.1 DSC分析35-36
• 3.3.2 XRD分析36
• 3.3.3 親水性分析36-37
• 3.3.4 溶脹性能分析37-38
• 3.3.5 交聯(lián)度分析38
• 3.3.6 力學性能分析38-41
• 3.3.7 體外降解性能分析41-42
• 3.3.8 體外生物相容性評價42-43
• 3.3.9 體內(nèi)生物相容性評價43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 PGSLP/PLLA血管支架的制備及性能評價45-54
• 4.1 前言45
• 4.2 實驗內(nèi)容45-48
• 4.2.1 材料與儀器45-47
• 4.2.2 PGSLP/PLLA小口徑血管支架制備47
• 4.2.3 支架微觀形貌表征47
• 4.2.4 支架力學性能測試47
• 4.2.5 支架細胞相容性測試47-48
• 4.3 結(jié)果與討論48-53
• 4.3.1 未固化支架性能表征48-50
• 4.3.2 固化支架性能表征50-52
• 4.3.3 支架體外生物相容性評價52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 結(jié)論與展望54-56
• 5.1 主要結(jié)論54
• 5.2 后續(xù)工作建議54-56
• 參考文獻56-63
• 附錄 攻讀碩士學位期間科研及發(fā)表論文情況63-64
• 致謝64

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