试谈电化学自成孔纳米纤维支架制备与电化学表面修饰生

论文导读：
摘要：本论文针对现有细胞支架制备策略中的不足以及PLLA力学性能的缺陷即质硬而且韧性较差,缺乏柔性和弹性,探讨了聚-L-乳酸(PLLA)复合支架的制备、改性及生物相容性。首次采取自成孔的策略即热致相分离和相反转技术相结合制备了具有三维孔隙结构的PLLA/PCL复合多孔纳米纤维支架；并采取电化学矿化技术,对支架进行表面改性以提升其生物相容性,构建了具有生物活性的三维多孔纳米纤维支架。主要探讨内容包括两部分：1.采取自成孔技术制备PLLA/PCL复合支架,探讨了不同PLLA/PCL比例对复合支架孔隙率和形态的影响。发现添加与PLLA不相容的PCL可作为致孔剂和增强剂,不同PCL含量对于支架的多孔形貌和特性有显著影响。扫描电子显微镜(SEM)观察发现,PLLA/PCL复合支架呈多孔纳米纤维结构,纤维直径小于200nm,孔径分布在10μm-100μm之间；多孔形貌及孔径随着PCL含量的不同而不同。红外光谱(FTIR)浅析结果发现,在不同比例的复合支架中均有PCL的特点峰,表明复合支架制备历程,PCL不仅作为致孔剂,还能作为支架的组成部分,以而改善PLLA支架的力学性能。力学性能测试发现,PCL的添加在一定程度上提升了支架的力学性能,并且随着PCL含量的增加而增加。另外,复合支架的孔隙率、溶胀性、体外降解性及热学性能等,都会随着PLLA/PCL比例的变化而转变。SEM观察表明猪髋动脉内皮细胞(PIECs)在纯PLLA支架及PLLA/PCL复合支架上具有良好的黏附形貌,呈多角形扁平状；采取MTT法测PIECs的黏附和增殖情况,结果表明PIECs在复合支架上具有很好的黏附和增殖能力,并且当PLLA/PCL的比例为60：40时,细胞的黏附和增殖情况显著好于其他比例的复合支架。综上,PLLA/PCL复合三维多孔支架具有良好的理化特性及生物相容性,有望作为组织工程支架运用于组织修复等领域。2.通过电化学矿化技术对PLLA/PCL复合支架进行表面改性和修饰,并探究了将牛血清白蛋白(BSA)和羟基磷灰石(HA)协同矿化到三维多孔支架上的可能性。SEM观察发现,当矿化电压为3V,电解液温度为37℃时,沉积的晶体结构细腻,均匀分布在支架的孔壁上,且晶体呈细针状,这种形态与天然骨组织成分羟基磷灰石(HA)形态类似。当加入牛血清白蛋白后,沉积的晶体由针状结构转变为叶片状结构。FTIR结果显示复合涂层中有着磷酸钙盐成分并出现了蛋白质的氨基特点峰。X-射线衍射(XRD)图谱浅析证明,在矿化电压为3V,电解液温度为37℃下沉积的晶体成分主要为HA；体外细胞实验结果表明,大鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)在电化学协同矿化BSA和HA的复合支架上具有良好的黏附和增殖能力及较高表达的碱性磷酸酶(ALP)活性和骨钙素(OCN)含量,ALP的表达含量在培养到第7天时达到最高,是空白玻片的三倍,高达3.25pg/cell。OCN的含量随着培养时期延长而提升,当培养到14天时其含量显著提升,是空白玻片的两倍。由此,电化学矿化技术可成功运用于在三维多孔纳米纤维支架上进行生物活性分子和无机物的协同矿化,以而得到具有一定生物活性的复合多孔纳米纤维支架并有望运用于骨组织损伤修复等领域。关键词：PLLA论文PCL论文复合多孔纳米纤维支架论文电化学协同矿化论文组织工程论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-7
ABSTRACT7-12
1 绪论12-26

1.1 组织工程概论12-15

1.1 组织工程学12-13

1.2 组织工程支架13

1.3 组织工程的进展及探讨近况13-15

1.2 骨组织工程15-24

1.2.1 骨缺损与修复15

1.2.2 骨组织三维支架15-19

1.2.3 骨修复生物材料19-22

1.2.4 有机/无机复合材料的制备策略22-24

1.3 本课题的探讨内容、革新点和作用24-26

1.3.1 探讨内容24

1.3.2 革新点及作用24-26

2 PLLA/PCL复合多孔纳米纤维支架的制备与表征26-45

2.1 前言26-28

2.2 实验内容28-31

2.1 材料与仪器28-29

2.2论文导读：

PLLA/PCL复合多孔纳米纤维支架的制备29

2.3 形貌表征29

2.4 孔径及孔隙浅析29-30

2.5 化学结构浅析30

2.6 X射线衍射(XRD)30

2.7 热学性质浅析30

2.8 溶胀性测试30

2.9 力学性能测试30-31

2.10 复合支架体外降解测试31

2.3 结果与讨论31-44

2.3.1 自成孔制备的多孔纳米纤维支架32-35

2.3.2 支架密度和孔隙率浅析35-36

2.3.3 红外图谱浅析36

2.3.4 X-射线衍射浅析36-37

2.3.5 热学性能浅析37-39

2.3.6 多孔支架的吸水性浅析39-40

2.3.7 力学测试结果浅析40-42

2.3.8 体外降解性42-44

2.4 本章小结44-45

3 PLLA/PCL复合三维多孔纳米纤维支架的生物学评价45-54

3.1 前言45-46

3.2 实验内容46-50

3.

2.1 材料与仪器46-48

3.

2.2 材料准备及处理48

3.

2.3 复苏细胞48

3.

2.4 消化细胞48-49

3.

2.5 细胞种植49

3.

2.6 黏附细胞形貌观察49

3.

2.7 细胞黏附与增殖测试49-50

3.

2.8 统计学浅析50

3.3 结果与讨论50-53

3.1 细胞形貌观察50-51

3.2 细胞黏附51-52

3.3 细胞增殖52-53

3.4 本章小结53-54

4 PLLA/PCL复合多孔纳米纤维支架的电化学协同修饰及生物相容性探讨54-71

4.1 前言54-56

4.2 实验内容56-61

4.

2.1 实验材料与仪器56-57

4.

2.2 PLLA/PCL复合多孔纳米纤维支架的制备57-58

4.

2.3 支架的电化学矿化58-59

4.

2.4 复合支架矿化后形貌表征59

4.

2.5 X-射线衍射光谱(XRD)59

4.

2.6 红外光谱(FTIR)59

4.

2.7 矿化支架生物相容性测试59-61

4.

2.8. 统计学浅析61

4.3 结果与讨论61-70
4.

3.1 复合支架矿化后形貌观察63-64

4.

3.2 XRD实验浅析64-65

4.

3.3 FTIR实验浅析65-66

4.

3.4 细胞黏附66-67

4.

3.5 细胞增殖67-68

4.

3.6 ALP活性68-69

4.

3.7 OCN的表达69-70

4.4 本章小结70-71
5 结论与展望71-74

5.1 实验结论71-72

5.2 后续工作倡议72-74

参考文献74-78
附录 攻读硕士学位期间科研及发表论文情况78-79
致谢79