激光熔融静电纺丝法制备组织工程支架及其性能研究

发布时间：2017-06-09 17:19

  本文关键词：激光熔融静电纺丝法制备组织工程支架及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：组织工程支架作为研究组织工程的重要部分，，直接关系到组织工程的进展与突破。而激光熔融静电纺丝技术是新兴的一种环境友好、高效的无溶剂纺丝技术，可以制得比表面积和孔隙率较高的三维互通网状结构，可以通过调整纺丝参数，对支架结构进行调控，能够模拟天然细胞外基质(ECM)的功能和结构特点。同时，有机/无机(有机)复合微纳米纤维能够实现材料间的优势互补，因此其成为研究热点。 本论文主要以被广泛用于组织工程研究的两种医用高分子聚合物聚乳酸(PLLA)和聚己内酯(PCL)及用于改性的纳米羟基磷灰石OiHA)无机粒子为基础，对电纺纤维支架的物性、生物可降解性及生物细胞相容性进行了研究，并对纤维支架的应用前景做了初步探讨。 1.采用激光熔融静电纺丝法制备PLLA和PLLA/nHA微/纳米纤维支架，通过SEM、EDS XRD、DSC对纤维支架的多孔结构、nHA的成功添加及分散状态、结构和热学性能进行了分析，并对纤维支架进行体外降解和生物相容性评价实验。HEK293细胞在PLLA和PLLA/nHA(7%)纤维膜支架材料上细胞成活率分别为：96.84%和106.1%，与空白对照组100%相比，PLLA/nHA复合纤维膜支架材料上培养的细胞成活率有所提高。 2.采用激光熔融静电纺丝技术制备了 PCL和PCL/nHA微/纳米复合纤维纤维支架，通过SEM、EDS、XRD、DSC、力学性能测试对纤维支架的微观形貌、元素含量、结晶性能、热稳定性和结晶度、力学性能进行了分析，其中复合材料的弹性模量在nHA含量为7%达到最大值63.56Mpa，nHA含量9%时断裂伸长率为343.23%，拉伸强度在nHA含量为3%时达到最大值3.32MPa，XRD分析表明nHA含量为7%时，分散最好。对PCL和PCL/nHA(7%)两组纤维支架进行了生物相容性评价实验，细胞存活率分别为：93.56%及102.7%。 3.充分利用PLLA、PCL、nHA的优势互补，构建类“三明治”结构的PLLA/PCL及PLLA/PCL/nHA层压复合多孔三维支架，通过SEM和WCA对支架的微观形貌及亲水性能进行了分析对比，并对其细胞成活率分析分别为113.2%和97.75%。
【关键词】：激光熔融静电纺丝 聚乳酸 聚己内酯 纳米羟基磷灰石 组织工程
【学位授予单位】：北京服装学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08;TQ340.64
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 组织工程简介10-13
• 1.2.1 组织工程10-11
• 1.2.2 组织工程支架及制备方法11-13
• 1.3 激光熔融静电纺丝技术13-16
• 1.3.1 溶液静电纺丝法和熔融静电纺丝法的比较13-14
• 1.3.2 熔融静电纺丝技术14-16
• 1.4 激光熔融静电纺丝法简介16-19
• 1.4.1 激光熔融静电纺丝的工作原理16-17
• 1.4.2 激光熔融静电纺丝的特点17
• 1.4.3 影响激光熔融静电纺丝的参数17-19
• 1.5 本课题的研究内容及创新点19-21
• 1.5.1 研究内容19-20
• 1.5.2 创新点20-21
• 第2章 静电纺丝法制备PLLA及PLLA/nHA纤维及性能研究21-33
• 2.1 引言21-22
• 2.2 实验部分22-27
• 2.2.1 实验原料及试剂22
• 2.2.2 实验仪器22-23
• 2.2.3 PLLA及PLLA/nHA纤维的制备及静电纺丝过程23-24
• 2.2.4 PBS缓冲溶液的制备及PLLA/nHA复合纤维膜降解实验24
• 2.2.5 生物相容性评价24-26
• 2.2.6 实验表征及测试26-27
• 2.3 结果与讨论27-31
• 2.3.1 熔融电纺PLLA/nHA复合纤维的FTIR分析27
• 2.3.2 熔融电纺PLLA/nHA复合纤维的DSC分析27-29
• 2.3.3 熔融电纺PLLA及PLLA/nHA复合纤维的体外降解29-30
• 2.3.4 激光熔融电纺PLLA及PLLA/nHA纤维支架细胞生物性评价30-31
• 2.4 小结31-33
• 第3章 激光熔融静电纺丝法制备PCL及PCL/nHA纤维支架及性能研究33-47
• 3.1 引言33-34
• 3.2 实验部分34-36
• 3.2.1 实验原料及试剂34
• 3.2.2 实验仪器34
• 3.2.3 PCL及PCL/nHA纤维的制备及激光熔融静电纺丝过程34
• 3.2.4 PBS缓冲溶液的制备及PCL/nHA复合纤维膜降解实验34
• 3.2.5 生物相容性评价34-35
• 3.2.6 实验表征及测试35-36
• 3.3 结果与讨论36-44
• 3.3.1 熔融电纺PCL/nHA复合纤维形貌36-37
• 3.3.2 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的EDS分析37
• 3.3.3 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的XRD分析37-38
• 3.3.4 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的DSC分析38-39
• 3.3.5 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的力学性能测试39-40
• 3.3.6 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的亲水性测试40-42
• 3.3.7 熔融电纺PCL/nHA复合纤维的体外降解42-43
• 3.3.8 表面形貌43
• 3.3.9 细胞成活率分析43-44
• 3.4 小结44-47
• 第4章 激光熔融静电纺丝法制备PLLA/PCL/nHA复合纤维支架及细胞相容性评价47-55
• 4.1 引言47-48
• 4.2 实验部分48-50
• 4.2.1 实验原料及试剂48
• 4.2.2 实验仪器48
• 4.2.3 PCL及PCL/nHA纤维的制备及激光熔融静电纺丝过程48-49
• 4.2.4 生物相容性评价49-50
• 4.2.5 实验表征及测试50
• 4.3 结果与讨论50-52
• 4.3.1 复合纤维支架形貌50-51
• 4.3.2 亲水性测试51
• 4.3.3 表面形态观察51-52
• 4.3.4 细胞成活率分析52
• 4.4 小结52-55
• 第5章 结论55-57
• 参考文献57-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文65-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郝明凤;刘勇;邓荣坚;丁玉梅;韩凌攀;杨卫民;;典型材料的熔体静电纺丝研究[J];工程塑料应用;2010年03期

2 黄明华;陈庆华;刘美红;李自良;;组织工程支架材料研究进展及发展趋势[J];材料导报;2006年S2期

3 郭莎莎;王洪;柯勤飞;靳向煜;;熔体静电纺工艺及研究现状[J];产业用纺织品;2010年07期

4 吴林波,丁建东;组织工程三维多孔支架的制备方法和技术进展[J];功能高分子学报;2003年01期

5 李秀艳;刘会超;李从举;;激光熔体静电纺丝研究进展[J];合成纤维工业;2011年05期

6 小形信男;刘庭辅;;熔融静电纺丝法介绍[J];合成纤维;2008年08期

7 曹民干;张永福;;组织工程多孔支架材料和制备方法[J];塑料;2006年04期

8 钱永芳;莫秀梅;柯勤飞;何创龙;;静电纺纳米纤维用于组织工程支架[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年22期

9 李瑞琦;张国平;任立中;沙子义;高宏阳;董威;赵峰;王伟;;纳米羟基磷灰石及其复合生物材料的特征及应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年19期

10 刘太奇;许远秦;操彬彬;陈曦;;熔体静电纺丝及其装置的研究进展[J];新技术新工艺;2009年12期

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本文编号：436177