本文關(guān)鍵詞：絲素基三維多孔復合支架的制備及其在骨組織工程上的應用

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【摘要】：天生畸形、外傷以及燒傷等引起的各類骨組織損傷或缺損在臨床醫(yī)學上十分常見,尤其是老年人易患的骨組織病變,如骨質(zhì)疏松。因此臨床對骨替代材料具有很大的需求�，F(xiàn)有的骨替代材料采用有機材料支架不能同時兼具良好的力學性能、二次成型性和生物學性能。本文以絲素材料為基底,制備了不同自組裝層數(shù)的絲素/晶須/殼聚糖(SF/CNW/CS)多孔復合支架材料和不同礦化度的羧基化氧化石墨烯/羥基磷灰石/絲素(cGO/HAP/SF)多孔復合支架。用孔隙率測試、掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射和力學性能測試對SF/CNW/CS復合材料進行了表征。結(jié)果顯示:制備的SF/CNW/CS復合支架呈現(xiàn)分級的多孔互通的層狀結(jié)構(gòu),且隨著自組裝層數(shù)的增加,SF/CNW/CS復合支架的片層厚度增加,力學性能逐步改善,而孔隙率則逐漸減小。通過生物學性能測試表明純SF支架和SF/CNW/CS復合支架均具有較好的血液相溶液和較高的蛋白吸附能力,且在SF/CNW/CS支架上細胞的增殖能力和細胞的活性均好于SF支架。用XPS能譜分析、掃描電鏡、透射電鏡、紅外光譜、X射線衍射、孔隙率測試和力學性能測試對cGO/HAP/SF復合材料進行了表征。結(jié)果表明:cGO誘導生成的cGO/HAP復合體的結(jié)晶度高,且HAP粒子無序的牢固的平鋪在cGO片層的兩側(cè)呈現(xiàn)柔性的細條狀;制備的cGO/HAP/SF復合支架材料密度和孔隙率呈現(xiàn)梯度分布;隨著礦化程度的增加,cGO/HAP/SF復合支架的力學性能逐漸增強,當cGO/HAP為1:4時復合支架材料的斷裂強度、斷裂應變、初始模量均達到最大。以制備的cGO/HAP/SF復合支架、HAP/SF復合支架、純SF支架為基底材料,進行了細胞培養(yǎng)來探究對比其生物學性能。用蛋白吸附能力測試、血液相容性測試、熒光顯微鏡、MTT增殖法、堿性磷酸酶、骨鈣素和RT-PCR分析等對細胞的增殖和活性進行了表征。結(jié)果顯示純SF支架、HAP/SF支架和cGO/HAP/SF支架均具有較好的血液相溶性和較好的蛋白吸附能力,且cGO/HAP/SF的蛋白吸附能力最好。在cGO/HAP/SF支架上細胞的增殖能力和細胞的活性均高于SF支架和HAP/SF支架,更能促進骨髓間質(zhì)干細胞的向成骨細胞的分化。
【關(guān)鍵詞】：骨組織工程 復合支架 絲素 生物學性能
【學位授予單位】：中原工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;R687
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 骨組織工程12-16
• 1.1.1 骨組織工程概念12-13
• 1.1.2 骨組織工程支架13-14
• 1.1.3 骨組織工程的制備方法14-16
• 1.2 絲素基骨組織工程支架的研究進展16-17
• 1.3 納米羥基磷灰石在骨組織工程支架中的研究進展17-18
• 1.4 氧化石墨烯在骨組織工程支架中的研究進展18-19
• 1.5 本課題的研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點19-22
• 1.5.1 研究目的19
• 1.5.2 研究內(nèi)容19-20
• 1.5.3 課題創(chuàng)新點20-22
• 2 自組裝構(gòu)建絲素/晶須/殼聚糖多孔支架在骨組織工程上的應用22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗部分22-27
• 2.2.1 實驗材料22
• 2.2.2 CNW溶液的制備22-23
• 2.2.3 SF、CS溶液的制備23
• 2.2.4 SF/CNW/CS復合多孔支架的制備23
• 2.2.5 結(jié)構(gòu)表征23-24
• 2.2.6 骨髓干細胞的傳代、接種和培養(yǎng)24-25
• 2.2.7 生物學性能測試25-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-36
• 2.3.1 多孔支架的形貌分析27-30
• 2.3.2 紅外光譜分析30-31
• 2.3.3 X-衍射分析31-32
• 2.3.4 力學性能分析32
• 2.3.5 蛋白吸附能力分析32-33
• 2.3.6 血液相容性分析33-34
• 2.3.7 MTT增殖情況分析34
• 2.3.8 熒光染色分析34-35
• 2.3.9 ALP活性和OC的表達35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 3 仿生礦化構(gòu)建氧化石墨烯/羥基磷灰石/絲素復合支架38-51
• 3.1 引言38
• 3.2 實驗部分38-41
• 3.2.1 實驗材料與實驗儀器38-39
• 3.2.2 羧基化氧化石墨烯的制備和礦化39-40
• 3.2.3 復合支架的制備40
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)表征40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-49
• 3.3.1 石墨烯的羧基化41-42
• 3.3.2 羥基磷灰石的仿生礦化42-44
• 3.3.3 cGO/HAP復合顆粒的形貌分析44-47
• 3.3.4 cGO/HAP/SF復合支架的結(jié)構(gòu)分析47-48
• 3.3.5 cGO/HAP/SF復合支架的力學性能分析48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 4 氧化石墨烯/羥基磷灰石/絲素復合支架的生物學性能研究51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 實驗部分51-54
• 4.2.1 實驗材料和實驗儀器51-52
• 4.2.2 骨髓干細胞的傳代52
• 4.2.3 骨髓干細胞的接種和培養(yǎng)52-53
• 4.2.4 蛋白吸附能力測試53
• 4.2.5 血液相容性測試53
• 4.2.6 細胞的增殖情況測試53
• 4.2.7 RT-PCR測試53
• 4.2.8 細胞的活性測試53-54
• 4.3 結(jié)果和討論54-61
• 4.3.1 蛋白吸附能力分析54
• 4.3.2 血液相容性分析54-55
• 4.3.3 MTT增殖情況分析55-57
• 4.3.4 RT-PCR分析57-60
• 4.3.5 ALP活性和OC表達60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 5 總結(jié)63-66
• 5.1 本文的主要結(jié)論63-64
• 5.2 課題存在的不足之處64-66
• 參考文獻66-74
• 附錄：碩士研究生學習階段發(fā)表論文74-76
• 致謝76

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本文編號：846638