管状细菌纳米纤维素材料的制备及其表征

发布时间：2017-05-11 16:09

  本文关键词：管状细菌纳米纤维素材料的制备及其表征，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：细菌纳米纤维素(Bacterial Nano-Cellulose,简称BNC)是一类由微生物合成的高纯纤维素。它具有独特的三维纳米纤维网状结构,高持水性和良好的机械强度及生物相容性,在食品、造纸、组织工程等领域具有广阔的应用前景。 细菌纳米纤维素具有极好的形状可调控性,可用特定的反应器将其制成中空的管状材料,在人工血管、神经纤维导管和输尿管等中空器官的替代品上具有很好的应用潜力。目前国内外细菌纳米纤维素管状材料的制备方法主要有以下几种：后期加工法、动态缠绕法、单管法、套管法等。这些方法制备的管状细菌纳米纤维素材料都具有一定的局限性,如：表面粗糙、生长周期较长、材料长度受限、厚度不可控、材料易分层,以及强度不够好等。 基于以上现状,本研究在课题组已有管状BNC材料新装置上稍加改进,分别以木醋杆菌和红茶菌做发酵菌种,分别以双硅胶套管和硅胶玻棒套管反应器制备出内径3mm、壁厚2.5mm的光滑管状BNC材料,并对获得的管状材料进行了较全面的表征。 结果表明,所有反应器中的最大产量都在0.37g/L左右,但是,红茶菌在双硅胶套管反应器中的制备效率最高,仅需3d就获得了完整的管状BNC材料,分别比另三种情况少1d、3d和4d,且它的机械强度也最高,最大轴向拉力可达12.7N,最大轴向拉伸强度可达7.2MPa,而最大径向拉伸强度可达1.3MPa。硅胶套玻棒制备的管状BNC内表面最光滑,仅为9.07nm；木醋杆菌和红茶菌制备的管状BNC的顺应性与真实血管相比仍存在一定差距,有待进一步的改善。但获得的管状BNC都具有良好的血液相容性,其溶血率小于5%,且管状BNC材料的内表面与血液接触后,黏附的血小板比较稀疏,没有呈现聚集状,而且基本没有伪足伸出。该结果表明以红茶菌和木醋杆菌为生产菌种,在双硅胶套管和硅胶玻棒套管反应器中制备的管状BNC材料都具有作为人工血管的巨大潜力。
【关键词】：细菌纳米纤维素 人工血管 管状材料 木醋杆菌 红茶菌
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 前言10
• 1.2 细菌纳米纤维素概述10-15
• 1.2.1 细菌纳米纤维素的生物合成10-12
• 1.2.2 细菌纳米纤维素的分泌、组装和结晶12-13
• 1.2.3 细菌纳米纤维素的结构与特性13-15
• 1.3 管状细菌纳米纤维素材料的研究进展15-20
• 1.4 课题的立题背景和主要研究内容20-21
• 1.5 课题的特色及创新点21-22
• 第二章 实验材料与方法22-30
• 2.1 菌种来源22
• 2.2 实验试剂22
• 2.3 实验仪器22-23
• 2.4 基本培养基23
• 2.5 菌种培养23-24
• 2.6 管状BNC材料的发酵制备24
• 2.7 管状BNC材料处理24
• 2.8 管状BNC得率的测定24
• 2.9 管状BNC的形态和微观结构观察24-25
• 2.10 管状BNC的表面粗糙度测试25
• 2.11 管状BNC的BET测试25
• 2.12 管状BNC的水渗透性测试25-26
• 2.13 含水率对管状BNC拉伸强度的影响26
• 2.14 培养时间对管状BNC拉伸强度的影响26-27
• 2.15 管状BNC的手术线固位强度测试27
• 2.16 管状BNC的顺应性测试27-28
• 2.17 管状BNC的血液相容性测试28-30
• 第三章 结果与讨论30-55
• 3.1 管状BNC产量的测定30-31
• 3.2 管状BNC的形态和微观结构观察31-36
• 3.3 管状BNC的内表面粗糙度测试36-38
• 3.4 管状BNC的BET法测试38-40
• 3.5 管状BNC的水渗透性测试40-42
• 3.6 含水率对管状BNC拉伸强度的影响42-44
• 3.7 培养时间对管状BNC拉伸强度的影响44-49
• 3.8 管状BNC的手术线固位强度测试49-50
• 3.9 管状BNC的顺应性测试50-52
• 3.10 管状BNC的血液相容性研究52-55
• 第四章 结论55-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间的研究成果目录59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 薛正翔;陈登龙;李敏;;静电纺丝制备小直径血管支架及其血液相容性的研究[J];功能材料;2009年10期

2 曹海建,钱坤;人造血管的现状及其研究进展[J];四川纺织科技;2004年02期

3 李学敏;潘天岳;王璐;关国平;王克强;杨琳;张红旗;;猪颈总动脉(CCA)有形成分与血管顺应性的关系[J];复旦学报(医学版);2013年04期

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本文编号：357596