本文關鍵詞：超疏水納米氧化鋅薄膜的血液相容性研究

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【摘要】：抗凝血材料是可對生物器官和生物組織進行修復、替換、疾病診斷與治療且同時不會引起凝血的一類新型生物材料,已在材料學界和生物醫(yī)學界引起廣泛的關注和研究興趣。抗凝血材料的抗凝血性能主要取決于材料的表面性質(zhì)(如成分、結(jié)構(gòu)、形貌等),但目前材料的表面性能與凝血之間的內(nèi)在聯(lián)系仍不是很清楚。鑒于具有超疏水性能的材料表面的自由能較低,對血液中某些成分的吸附能力變?nèi)?有望能夠獲得更為優(yōu)異的抗凝血性能。本論文研究了超疏水氧化鋅納米薄膜的血液相容性。將電沉積法與水熱法相結(jié)合,在銅片表面成功制備了納米氧化鋅薄膜,利用SEM、XRD、EDS、XPS以及接觸角測量儀等設備對氧化鋅薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、化學組分、表面潤濕性等進行了表征,并通過血小板黏附實驗與溶血率測試實驗對納米氧化鋅薄膜的血液相容性進行了初步的評估。通過實驗主要發(fā)現(xiàn):(1)氧化鋅薄膜制備過程中,前驅(qū)體濃度、電沉積溫度、反應液濃度、水熱反應溫度和反應時間等實驗參數(shù)對薄膜的形成和表面微觀結(jié)構(gòu)具有重要影響。生長溫度與反應時間的增加有利于納米棒直徑的增大。在前驅(qū)體濃度為10mmol/L,反應溫度為90℃時更容易得到針尖狀結(jié)構(gòu)。(2)實驗結(jié)果表明,對于具有各種微納結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米錐薄膜來說,其表面潤濕性與納米錐的直徑和間距的比值(d/l)密切相關。當d/l值為0.25~0.55時,接觸角與Cassie模式的變化規(guī)律一致;當d/l值為0.55~0.65時轉(zhuǎn)變?yōu)閃enzel模式。另外,我們還發(fā)現(xiàn)利用低表面能物質(zhì)修飾薄膜后,接觸角變化規(guī)律與Cassie模式一致;用PEG修飾薄膜后,接觸角變化規(guī)律與Wenzel模式一致。(3)通過血小板黏附實驗,發(fā)現(xiàn)具有親水性能且接觸角小于40°或接觸角大于150°的超疏水納米氧化鋅薄膜都具有較好的抗凝血性能。利用聚乙二醇對薄膜表面進行修飾后,能夠有效減少血小板的黏附。相對于薄膜表面自由能,薄膜表面微觀結(jié)構(gòu)的變化對其抗凝血性能的影響更大。另外,納米氧化鋅薄膜在經(jīng)過聚乙二醇修飾后,其溶血率均小于5%,展現(xiàn)了具有良好的血液相容性。
【關鍵詞】：納米氧化鋅薄膜 超疏水表面 生長機理 血液相容性
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 抗凝血生物材料的定義及應用8-10
• 1.1.1 生物相容性8-9
• 1.1.2 凝血機制和途徑9-10
• 1.1.3 影響材料抗凝血性能的因素10
• 1.2 超疏水表面的基本理論10-14
• 1.2.1 超疏水表面的定義10-11
• 1.2.2 理論模型11-14
• 1.3 納米氧化鋅材料的性質(zhì)與其血液相容性的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 納米氧化鋅的性質(zhì)14-15
• 1.3.2 超疏水材料抗凝血性能的研究狀況15
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容與方法15-17
• 第2章 氧化鋅薄膜的制備及表征17-34
• 2.1 實驗原料與儀器設備17-18
• 2.1.1 實驗主要原料17
• 2.1.2 實驗儀器與設備17-18
• 2.2 氧化鋅制備原理及實驗步驟18-23
• 2.2.1 電沉積法制備種子層18-19
• 2.2.2 水熱法制備氧化鋅薄膜19-20
• 2.2.3 氧化鋅薄膜的制備20-23
• 2.3 納米氧化鋅薄膜材料晶體結(jié)構(gòu)表征23-27
• 2.3.1 氧化鋅薄膜表面形貌觀察24
• 2.3.2 氧化鋅薄膜的化學成分分析24-26
• 2.3.3 氧化鋅薄膜的結(jié)構(gòu)測定26-27
• 2.4 納米氧化鋅薄膜的生長過程研究27-33
• 2.4.1 前驅(qū)體溶液濃度對氧化鋅薄膜形貌的影響27-28
• 2.4.2 電沉積溫度對氧化鋅薄膜形貌的影響28-29
• 2.4.3 反應液濃度對氧化鋅薄膜形貌的影響29-31
• 2.4.4 水熱反應溫度對氧化鋅薄膜形貌的影響31-32
• 2.4.5 反應時間對氧化鋅薄膜形貌的影響32-33
• 2.5 小結(jié)33-34
• 第3章 納米氧化鋅薄膜的表面性能研究34-52
• 3.1 實驗部分34-35
• 3.1.1 實驗材料及設備34
• 3.1.2 實驗步驟34-35
• 3.2 納米氧化鋅薄膜的潤濕性能35-42
• 3.2.1 納米氧化鋅薄膜表面形貌與潤濕性的關系36-38
• 3.2.2 正十二硫醇修飾后納米氧化鋅薄膜的潤濕性38-40
• 3.2.3 聚乙二醇（PEG-10000）修飾后納米氧化鋅薄膜的潤濕性40-42
• 3.3 氧化鋅薄膜的表面自由能研究42-47
• 3.3.1 納米氧化鋅薄膜的表面自由能43-44
• 3.3.2 正十二硫醇修飾后納米氧化鋅薄膜的表面自由能44-46
• 3.3.3 聚乙二醇修飾后納米氧化鋅薄膜的表面自由能46-47
• 3.4 血液在納米氧化鋅薄膜上的潤濕性47-51
• 3.4.1 血液在修飾正十二硫醇的納米氧化鋅薄膜上的接觸角48-49
• 3.4.2 血液在修飾聚乙二醇的納米氧化鋅薄膜上的接觸角49-51
• 3.5 小結(jié)51-52
• 第4章 納米氧化鋅薄膜的血液相容性研究52-62
• 4.1 氧化鋅薄膜血小板黏附實驗52-59
• 4.1.1 實驗材料及實驗步驟52-53
• 4.1.2 血小板黏附實驗結(jié)果與討論53-59
• 4.2 納米氧化鋅薄膜的溶血實驗59-61
• 4.2.1 實驗材料與實驗步驟59-60
• 4.2.2 溶血實驗結(jié)果與討論60-61
• 4.3 小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 結(jié)論62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻64-69
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明69-70
• 致謝70-71

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本文編號：983996