多级结构高分子组织工程支架的制备与性能

发布时间：2017-04-30 23:00

  本文关键词：多级结构高分子组织工程支架的制备与性能，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维多孔支架为细胞的生长提供三维微环境,是组织工程不可替代的要素之一,逐渐成为组织工程领域的研究热点。理想的组织工程支架必须具有高孔隙率且内部孔隙高度连通、合适的力学性能、良好的生物相容性等特征。因此,如何制备符合组织工程要求的多孔支架具有重要的实际意义。 论文以三维多孔组织工程支架制备工艺-微观形貌-性能为主线,通过选择合理的制备方法、设计合理工艺参数及材料成分,调节微观形貌、孔隙率、力学强度、降解速度和生物相容性等,制备高孔隙率且内部孔隙高度连通的组织工程支架。论文主要研究内容与结果包括： 利用改进的溶液浇铸/粒子沥滤法制备了PLA和PLA/P(3HB-co-4HB)复合支架。系统的研究了材料成分对支架微观形貌、吸水率、降解速度、力学性能的影响。实验结果表明复合支架呈高度连通的三维多孔结构,孔隙率大于90%。随着P(3HB-co-4HB)含量的增加,支架饱和吸水率明显提高,支架降解速度加快,但支架压缩模量和50%应变压缩强度均逐渐降低。 采用骨髓间充质干细胞作为种子细胞进行支架体外细胞培养实验。MTT测试结果显示,PLA和PLA/P(3HB-co-4HB)复合支架均无毒,且具有良好的生物相容性。经过10天培养后,骨髓间充质干细胞大量增殖。激光共聚焦结果表明骨髓间充质干细胞在支架内生长良好且能够渗透到支架内部。尤其骨髓间充质干细胞在具有纤维孔壁结构的PLA/P(3HB-co-4HB)复合支架(PP50/50和PP33/67)上生长最好。 采用梯度热致相分离法制备了具有定向排列微孔的P(3HB-co-4HB)取向支架。系统的研究了聚合物浓度、温度对支架微观形貌与性能的影响。用SEM观察了支架的微观形貌,并测试了支架的孔隙率、吸水率、接触角和力学性能。研究结果表明取向支架孔隙率均在90%以上,且内部存在定向排列的孔隙,分布着100-1501μm的贯通孔。支架的压缩性能呈现各向异性,轴向压缩模量和50%应变压缩强度明显高于轴向垂直方向。
【关键词】：组织工程支架 多级结构 力学性能 生物相容性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-26
• 1.1 组织工程概述及研究意义9-12
• 1.2 组织工程支架12-20
• 1.2.1 支架功能12
• 1.2.2 支架类型12-13
• 1.2.3 生物可降解支架材料13-19
• 1.2.4 理想可降解支架特征及模型19-20
• 1.3 多孔支架的制备技术20-24
• 1.3.1 溶液浇铸/粒子沥滤法20-21
• 1.3.2 静电纺丝21-22
• 1.3.3 气体发泡技术22-23
• 1.3.4 热致相分离/冷冻干燥法23-24
• 1.4 论文选题目的和研究内容24-26
• 2 实验设备与测试方法26-30
• 2.1 实验原料与设备26-27
• 2.2 表征方法27-30
• 2.2.1 微观形貌表征27
• 2.2.2 孔隙率测试27
• 2.2.3 静态力学测试27
• 2.2.4 吸水率测试27
• 2.2.5 接触角测试27-28
• 2.2.6 支架体外降解28-29
• 2.2.7 体外细胞培养29-30
• 3 PLA/P34HB复合支架的制备及评价30-45
• 3.1 引言30-31
• 3.2 实验31-33
• 3.2.1 蔗糖粒子筛选31
• 3.2.2 材料配方与参数31-32
• 3.2.3 PLA/P(3HB-co-4HB)复合支架制备32-33
• 3.3 结果与讨论33-44
• 3.3.1 微观形貌分析33-35
• 3.3.2 复合支架孔隙率35-36
• 3.3.3 复合支架压缩性能36-38
• 3.3.4 复合支架吸水率38-39
• 3.3.5 复合支架降解性能39-41
• 3.3.6 细胞增殖检测(MTT)41-42
• 3.3.7 细胞在三维多孔支架中的生长42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 P(3HB-co-4HB)取向支架的制备及评价45-63
• 4.1 引言45-46
• 4.2 实验46-48
• 4.2.1 材料配方与参数46-47
• 4.2.2 P(3HB-co-4HB)取向支架的制备47-48
• 4.3 结果与讨论48-61
• 4.3.1 支架宏观外形48
• 4.3.2 取向与非取向支架微观形貌48-50
• 4.3.3 聚合物浓度对P(3HB-co-4HB)取向支架微观形貌的影响50-52
• 4.3.4 温度梯度对P(3HB-co-4HB)取向支架微观形貌的影响52-54
• 4.3.5 取向支架孔隙率54-55
• 4.3.6 P(3HB-co-4HB)取向支架静态力学性能55-57
• 4.3.7 P(3HB-co-4HB)取向支架吸水率及接触角57-61
• 4.4 本章小结61-63
• 结论63-64
• 参考文献64-69
• 附录A 缩略语表69-70
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：337720