發(fā)布時間：2017-09-02 22:02

  本文關(guān)鍵詞：磁性生物材料及支架的制備與性能表征

  更多相關(guān)文章： 細胞定向排列 聚己內(nèi)酯 鍶鐵氧體（SrFe12O19） 磁性生物材料 許旺細胞 熔融沉積多孔支架

【摘要】：誘導(dǎo)細胞定向排列有助于組織和器官修復(fù)。外加磁場能夠有效地誘導(dǎo)多種細胞定向排列，但外加磁場存在諸多缺點限制了其應(yīng)用。將具有良好生物相容性的磁性物質(zhì)與生物材料復(fù)合，制備具有“內(nèi)磁場”的磁性生物材料，利用其攜帶的磁場可以在體內(nèi)外誘導(dǎo)細胞定向排列。 首先，本文制備了新型鍶鐵氧體（SrFe_(12)O_(19)）顆粒增強聚己內(nèi)酯（PCL）復(fù)合材料（PS復(fù)合材料），研究了鍶鐵氧體顆粒含量對復(fù)合材料力學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)和潤濕性能的影響。然后將PS復(fù)合材料磁化獲得磁性PS復(fù)合材料（MPS復(fù)合材料），研究鍶鐵氧體顆粒含量對磁性能的影響。結(jié)果表明：鍶鐵氧體顆粒的加入不僅顯著提高了PCL的拉伸模量、彎曲模量和彎曲強度，還改善了潤濕性能。通過對PS復(fù)合材料進行磁化處理，可以獲得飽和磁化的MPS復(fù)合材料，并且其剩余磁感應(yīng)強度隨著鍶鐵氧體顆粒含量的增加而線性增強。 其次，本文采用熔融沉積技術(shù)（Fused Deposition Modeling, FDM），制備了結(jié)構(gòu)和性能可控的PCL和PS復(fù)合材料多孔支架。多孔支架的孔徑約為150~1100μm,孔隙率約為30%~80%，孔洞完全連通，并具有各向異性結(jié)構(gòu)和性能。而鍶鐵氧體顆粒的加入不僅提高了PCL多孔支架的力學(xué)性能，也改善了潤濕性能。此外，可以用Too公式和Gibson-Ashby公式很好地描述熔融沉積參數(shù)與多孔支架結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的相互關(guān)系，進而達到多孔支架結(jié)構(gòu)和性能可控、可設(shè)計的目的。 最后，本文考察了PS復(fù)合材料與MPS復(fù)合材料的細胞毒性，并初步探索MPS復(fù)合材料誘導(dǎo)細胞定向排列的可行性。結(jié)果表明，PS復(fù)合材料和MPS復(fù)合材料沒有明顯的細胞毒性。與MPS50復(fù)合材料共同培養(yǎng)的許旺細胞，大部分平行于磁場方向排列，表明MPS50復(fù)合材料能夠有效地誘導(dǎo)許旺細胞定向排列，為磁性生物材料及其“內(nèi)磁場”在組織修復(fù)的進一步應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：細胞定向排列 聚己內(nèi)酯 鍶鐵氧體（SrFe12O19） 磁性生物材料 許旺細胞 熔融沉積多孔支架
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-39
• 1.1 細胞定向排列11-18
• 1.1.1 細胞定向排列與組織工程11-17
• 1.1.2 細胞定向排列誘導(dǎo)干細胞分化17-18
• 1.1.3 細胞定向排列在生物感應(yīng)器中的應(yīng)用18
• 1.2 誘導(dǎo)細胞定向排列的方法18-22
• 1.2.1 表面微圖案/微溝槽18-19
• 1.2.2 微纖維19-20
• 1.2.3 電刺激20-21
• 1.2.4 力學(xué)刺激21-22
• 1.3 磁場誘導(dǎo)細胞定向排列22-26
• 1.3.1 血紅細胞和血小板22
• 1.3.2 視網(wǎng)膜桿狀細胞22
• 1.3.3 成骨細胞22-24
• 1.3.4 平滑肌細胞24
• 1.3.5 神經(jīng)元細胞與神經(jīng)突觸24
• 1.3.6 許旺細胞24-25
• 1.3.7 草履蟲25-26
• 1.4 磁性生物材料26-27
• 1.5 本論文的研究目的和研究內(nèi)容27-29
• 1.5.1 本論文的研究目的27-28
• 1.5.2 本論文的研究內(nèi)容28-29
• 1.6 參考文獻29-39
• 第二章 磁性生物材料的制備與表征39-55
• 2.1 引言39
• 2.2 實驗部分39-42
• 2.2.1 材料與儀器39-40
• 2.2.2 PCL/SrFe_(12)O_(19)復(fù)合材料的制備和磁化40-41
• 2.2.3 PS 復(fù)合材料與 MPS 復(fù)合材料的表征41-42
• 2.3 實驗結(jié)果與討論42-51
• 2.3.1 PS 復(fù)合材料的力學(xué)性能42-46
• 2.3.2 形態(tài)學(xué)分析46-48
• 2.3.3 PS 復(fù)合材料的潤濕性能48-50
• 2.3.4 MPS 復(fù)合材料的磁性能50-51
• 2.4 本章小結(jié)51-52
• 2.5 參考文獻52-55
• 第三章 多孔支架的制備與表征55-80
• 3.1 引言55
• 3.2 實驗部分55-58
• 3.2.1 材料與儀器55-56
• 3.2.2 熔融沉積多孔支架的制備56-57
• 3.2.3 熔融沉積多孔支架的表征57-58
• 3.3 實驗結(jié)果與討論58-76
• 3.3.1 PCL 多孔支架58-68
• 3.3.2 PS40 多孔支架68-74
• 3.3.3 熔融沉積多孔支架的潤濕性能74-76
• 3.4 本章小結(jié)76-77
• 3.5 參考文獻77-80
• 第四章 磁性生物材料誘導(dǎo)細胞定向排列80-91
• 4.1 引言80
• 4.2 實驗部分80-83
• 4.2.1 材料與儀器80-81
• 4.2.2 層粘連蛋白(LN)鋪板81
• 4.2.3 SCs 獲取與原代培養(yǎng)81-82
• 4.2.4 SCs 的純化與擴增82
• 4.2.5 材料浸提液的制備82-83
• 4.2.6 細胞毒性測定83
• 4.2.7 磁性生物材料對 SCs 定向排列的誘導(dǎo)作用83
• 4.3 實驗結(jié)果與討論83-88
• 4.3.1 細胞毒性83-86
• 4.3.2 磁性生物材料對 SCs 定向排列的誘導(dǎo)作用86-88
• 4.4 本章小結(jié)88-89
• 4.5 參考文獻89-91
• 第五章 結(jié)論與創(chuàng)新91-93
• 5.1 全文總結(jié)91-92
• 5.2 本論文創(chuàng)新之處92-93
• 致謝93-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果94-96

【參考文獻】

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本文編號：781101