本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度膠原蛋白—聚乙二醇雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠因高含水量(90%)和優(yōu)異的機(jī)械性能而受到廣泛關(guān)注,目前研究集中于提高其細(xì)胞和組織相容性以應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域。本文以水凝膠的壓縮模量、斷裂強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)為出發(fā)點(diǎn),旨在構(gòu)建具有優(yōu)異力學(xué)性能及良好生物相容性的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠并以期應(yīng)用于骨、軟骨等組織修復(fù)。(1)CP雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及表征。合成高分子聚乙二醇雙丙烯酸酯(Polyethylene glycol diacrylate,PEGDA)通過(guò)紫外光(365 nm)照射形成柔性第一網(wǎng)絡(luò),天然大分子膠原蛋白(Collagen,Col)在化學(xué)交聯(lián)劑的作用下形成脆性第二網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建得到具有高機(jī)械強(qiáng)度的CP雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。當(dāng)Col占PEGDA的重量百分比8~14 wt%時(shí),水凝膠的內(nèi)部孔隙率增加,孔徑介于200~300μm之間。Col占比為8 wt%時(shí),CP水凝膠斷裂強(qiáng)度為783.3 k Pa,分別為Col和PEGDA水凝膠的12.6和49.6倍;CP水凝膠的壓縮模量是PEGDA水凝膠的4.7~14.2倍,較Col水凝膠也提高2~3倍。因此,相較于Col和PEGDA水凝膠,CP水凝膠的剛性和強(qiáng)度均有大幅度的提高。(2)CHP和CHP-Lys水凝膠的制備及表征。通過(guò)加入不同含量的透明質(zhì)酸(Hyaluronic Acid,HA)和L-賴氨酸(L-Lysine,Lys)對(duì)CP水凝膠的脆性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改性,分別制得CHP和CHP-Lys水凝膠,可實(shí)現(xiàn)對(duì)水凝膠骨架結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的調(diào)控。CHP水凝膠的骨架結(jié)構(gòu)較CP水凝膠更加均一,呈現(xiàn)蜂窩狀的互穿結(jié)構(gòu),孔徑變小,介于80~180μm。與CP水凝膠相比較,CHP凝膠強(qiáng)度有所下降,但是韌性增強(qiáng),壓縮率可達(dá)79.5%,而CHP-Lys水凝膠骨架變厚,硬度明顯增強(qiáng),壓縮模量達(dá)414 k Pa,分別是CHP和CP水凝膠的19倍和1.7倍,壓縮率在50%以上。在該體系中,HA增加水凝膠的韌性,而Lys能提高水凝膠的剛性,因此,所制備的CHP-Lys水凝膠能夠同時(shí)具備高壓縮模量和壓縮率,在力學(xué)性能上優(yōu)于CP和CHP水凝膠。(3)CHP-Lys水凝膠的細(xì)胞相容性和組織相容性評(píng)價(jià)。水凝膠及其浸提液與MC 3T3-E1細(xì)胞共培養(yǎng)結(jié)果表明,材料對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)無(wú)明顯抑制作用,并且能夠作為細(xì)胞粘附和生長(zhǎng)的支架材料。CHP-Lys水凝膠植入小鼠體內(nèi)后產(chǎn)生輕微的組織排斥反應(yīng),且具有生物可降解性,有望在骨、軟骨等組織修復(fù)中得以應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠 膠原蛋白 聚乙二醇雙丙烯酸酯 細(xì)胞支架 機(jī)械性能
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R943
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 水凝膠概述8-10
• 1.1.1 水凝膠分類8-9
• 1.1.2 水凝膠制備方法9-10
• 1.2 水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用10-11
• 1.2.1 藥物傳遞系統(tǒng)10
• 1.2.2 生物醫(yī)用材料10-11
• 1.3 水凝膠細(xì)胞支架的研究?jī)?nèi)容11-13
• 1.3.1 細(xì)胞-凝膠復(fù)合體的制備11-12
• 1.3.2 機(jī)械性能12
• 1.3.3 降解性能12
• 1.3.4 物質(zhì)傳遞能力12-13
• 1.3.5 生物學(xué)性質(zhì)13
• 1.4 高強(qiáng)度水凝膠的研究進(jìn)展13-19
• 1.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)水凝膠13-14
• 1.4.2 納米復(fù)合結(jié)構(gòu)水凝膠14-15
• 1.4.3 大分子微球復(fù)合水凝膠15
• 1.4.4 雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠15-19
• 1.5 立題意義及研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 PEGDA水凝膠的制備及性能表征21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)器材21-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑21-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法22-24
• 2.3.1 PEGDA化學(xué)合成22
• 2.3.2 PEGDA結(jié)構(gòu)表征22-23
• 2.3.3 PEGDA水凝膠成膠條件的確定23
• 2.3.4 PEGDA水凝膠結(jié)構(gòu)與性能表征23-24
• 2.4 結(jié)果與討論24-28
• 2.4.1 PEGDA結(jié)構(gòu)分析24
• 2.4.2 PEGDA水凝膠成膠條件分析24-26
• 2.4.3 PEGDA水凝膠結(jié)構(gòu)與性能分析26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 膠原蛋白-PEGDA雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及性能表征29-39
• 3.1 引言29-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)器材30
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法30-32
• 3.3.1 Col和PEGDA雙網(wǎng)絡(luò)凝膠（CP）的制備30-31
• 3.3.2 ATR-FTIR結(jié)構(gòu)測(cè)試31
• 3.3.3 SEM形貌觀察31
• 3.3.4 結(jié)晶度測(cè)定31
• 3.3.5 含水量與溶脹性能測(cè)定31
• 3.3.6 壓縮性能測(cè)試31
• 3.3.7 粘彈性能測(cè)試31
• 3.3.8 體外降解實(shí)驗(yàn)31
• 3.3.9 數(shù)據(jù)分析31-32
• 3.4 結(jié)果與討論32-38
• 3.4.1 ATR-FTIR結(jié)構(gòu)分析32
• 3.4.2 SEM形貌觀察32-33
• 3.4.3 結(jié)晶度分析33-34
• 3.4.4 含水量與溶脹性能分析34-35
• 3.4.5 壓縮性能分析35-37
• 3.4.6 粘彈性能分析37
• 3.4.7 體外降解分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 透明質(zhì)酸/膠原蛋白-PEGDA雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及性能表征39-44
• 4.1 引言39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)器材39-40
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑39
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備39-40
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法40
• 4.3.1 CHP水凝膠和CHP-Lys水凝膠的制備40
• 4.3.2 SEM形貌觀察40
• 4.3.3 含水量與溶脹性能測(cè)定40
• 4.3.4 壓縮性能測(cè)試40
• 4.3.5 數(shù)據(jù)分析40
• 4.4 結(jié)果與討論40-43
• 4.4.1 SEM形貌觀察40-41
• 4.4.2 含水量與溶脹性能分析41-42
• 4.4.3 壓縮性能分析42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 CHP-Lys水凝膠細(xì)胞與組織相容性初步評(píng)價(jià)44-56
• 5.1 引言44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)器材44-45
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑44-45
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備45
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法45-49
• 5.3.1 CHP-Lys水凝膠細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)45-47
• 5.3.2 CHP-Lys水凝膠組織相容性實(shí)驗(yàn)47-49
• 5.3.3 數(shù)據(jù)分析49
• 5.4 結(jié)果與討論49-55
• 5.4.1 CHP-Lys水凝膠細(xì)胞相容性分析49-53
• 5.4.2 CHP-Lys水凝膠組織相容性分析53-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 主要結(jié)論與展望56-57
• 主要結(jié)論56
• 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-65
• 附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度膠原蛋白—聚乙二醇雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：329817