石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的制备及其成骨性能的研究
发布时间：2021-03-24 21:58
因具有优异的生物活性和骨诱导性,硅酸钙（CS）成为了骨修复材料的研究热点。然而,CS的降解速率过快,不仅会造成材料周围环境的pH值过高,还会导致材料的强度急剧下降,这些都严重影响CS材料的后期临床应用。因此,本课题将制备一种具有核壳结构的石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球（RGO/ZS/CS）,拟通过石墨烯表层与硅酸锌中间层的阻隔作用来减缓CS的降解速率。此外,为了进一步改善RGO/ZS/CS的骨修复效果,本课题从减少炎症反应,促进成骨、成血管化,抑制破骨分化,以及改善复合微球表面的细胞亲和性三方面着手,系统的研究了RGO/ZS/CS复合微球原位负载与缓释抗生素的性能、外源性电刺激与锌元素对成骨分化的作用、RGO/ZS/CS释放的功能性无机离子对新生血管生长及抑制破骨转化的作用、表面共价结合牛血清白蛋白（BSA）的石墨烯的细胞亲和性,相关研究成果如下所示:（1）采用液滴法,借助海藻酸钠（SA）和钙离子的交联作用,制备出具有核壳结构的RGO/ZS/CS复合微球,并将盐酸万古霉素（Vancomycin Hydrochloride,VH）原位负载到复合微球中。体外矿化实验表明,RGO/ZS/CS...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1.引言
1.2.骨组织及骨再生修复
1.2.1.骨组织的结构及组成
1.2.2.骨组织再生修复
1.3.锌掺杂改性骨修复材料
1.3.1.锌的含量及作用
1.3.2.锌掺杂羟基磷灰石
1.3.3.锌掺杂磷酸钙陶瓷
1.3.4.锌掺杂硅酸钙生物陶瓷
1.4.石墨烯改性骨修复材料
1.4.1.石墨烯的结构和性质
1.4.2.石墨烯的制备方法
1.4.3.石墨烯在骨修复方面的应用
1.5.本课题的研究意义和主要内容
1.5.1.研究目的和意义
1.5.2.主要研究内容
1.5.3.本课题的创新点
第二章 石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的制备及性能
2.1.引言
2.2.材料的制备及实验方法
2.2.1.还原氧化石墨烯的制备
2.2.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的制备
2.2.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的体外矿化实验
2.2.4.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的原位缓释药物实验
2.2.5.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的测试与表征
2.3.结果与讨论
2.3.1.还原氧化石墨烯的物相组成及结构分析
2.3.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的核壳结构分析
2.3.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的体外矿化与离子溶出性能
2.3.4.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球缓释药物性能分析
2.4.本章小结
第三章 石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的细胞生物学评价
3.1.引言
3.2.材料的制备及实验方法
3.2.1.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的制备
3.2.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的导电性能
3.2.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料体外矿化实验
3.2.4.细胞实验
3.2.5.实验结果的统计分析
3.3.结果与讨论
3.3.1.RGO/ZS/CS复合材料导电性能的影响因素
3.3.2.RGO/ZS/CS复合材料的体外矿化性能
3.3.3.电刺激对mBMSCs成骨分化性能的影响
3.3.4.RGO/ZS/CS复合材料对HUVECs成血管性能的影响
3.3.5.RGO/ZS/CS复合材料对破骨细胞的影响
3.4.本章小结
第四章 BSA表面修饰GO的制备及其细胞粘附行为研究
4.1.引言
4.2.材料的制备及实验方法
4.2.1. GO-EDC-NHS的制备
4.2.2. 体外BSA吸附实验
4.2.3. 测试与表征
4.2.4. 细胞粘附实验
4.2.5. 实验结果的统计分析
4.3.实验结果与讨论
4.3.1.BSA用不同的方式修饰GO的产物分析
4.3.2.不同的修饰方式对BSA吸附量和稳定性的影响
4.3.3.BSA对mBMSCs粘附行为的影响
4.4.本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[2]多孔硅酸钙生物陶瓷的制备及体外活性和降解性研究[J]. 林开利,常江,汪正. 无机材料学报. 2005(03)
[3]组织工程化人工骨血管化研究[J]. 杨志明,樊征夫,解慧琪,秦廷武,彭文珍. 中华显微外科杂志. 2002(02)
博士论文
[1]基于磷酸钙骨水泥的多孔微球的制备及结构与性能[D]. 李继彦.华南理工大学 2013
[2]纳米硅酸锌的微波水热合成及用于改善可降解无机生物材料的性能[D]. 熊昆.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]功能性磷酸钙/海藻酸复合微球的制备与性能研究[D]. 符青云.暨南大学 2015
[2]掺锌羟基磷灰石涂层的制备及其耐腐蚀性、生物相容性评价[D]. 丁琼琼.电子科技大学 2015
本文编号：3098468
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1.引言
1.2.骨组织及骨再生修复
1.2.1.骨组织的结构及组成
1.2.2.骨组织再生修复
1.3.锌掺杂改性骨修复材料
1.3.1.锌的含量及作用
1.3.2.锌掺杂羟基磷灰石
1.3.3.锌掺杂磷酸钙陶瓷
1.3.4.锌掺杂硅酸钙生物陶瓷
1.4.石墨烯改性骨修复材料
1.4.1.石墨烯的结构和性质
1.4.2.石墨烯的制备方法
1.4.3.石墨烯在骨修复方面的应用
1.5.本课题的研究意义和主要内容
1.5.1.研究目的和意义
1.5.2.主要研究内容
1.5.3.本课题的创新点
第二章 石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的制备及性能
2.1.引言
2.2.材料的制备及实验方法
2.2.1.还原氧化石墨烯的制备
2.2.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的制备
2.2.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的体外矿化实验
2.2.4.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的原位缓释药物实验
2.2.5.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的测试与表征
2.3.结果与讨论
2.3.1.还原氧化石墨烯的物相组成及结构分析
2.3.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的核壳结构分析
2.3.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球的体外矿化与离子溶出性能
2.3.4.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合微球缓释药物性能分析
2.4.本章小结
第三章 石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的细胞生物学评价
3.1.引言
3.2.材料的制备及实验方法
3.2.1.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的制备
3.2.2.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料的导电性能
3.2.3.石墨烯/硅酸锌/硅酸钙复合材料体外矿化实验
3.2.4.细胞实验
3.2.5.实验结果的统计分析
3.3.结果与讨论
3.3.1.RGO/ZS/CS复合材料导电性能的影响因素
3.3.2.RGO/ZS/CS复合材料的体外矿化性能
3.3.3.电刺激对mBMSCs成骨分化性能的影响
3.3.4.RGO/ZS/CS复合材料对HUVECs成血管性能的影响
3.3.5.RGO/ZS/CS复合材料对破骨细胞的影响
3.4.本章小结
第四章 BSA表面修饰GO的制备及其细胞粘附行为研究
4.1.引言
4.2.材料的制备及实验方法
4.2.1. GO-EDC-NHS的制备
4.2.2. 体外BSA吸附实验
4.2.3. 测试与表征
4.2.4. 细胞粘附实验
4.2.5. 实验结果的统计分析
4.3.实验结果与讨论
4.3.1.BSA用不同的方式修饰GO的产物分析
4.3.2.不同的修饰方式对BSA吸附量和稳定性的影响
4.3.3.BSA对mBMSCs粘附行为的影响
4.4.本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[2]多孔硅酸钙生物陶瓷的制备及体外活性和降解性研究[J]. 林开利,常江,汪正. 无机材料学报. 2005(03)
[3]组织工程化人工骨血管化研究[J]. 杨志明,樊征夫,解慧琪,秦廷武,彭文珍. 中华显微外科杂志. 2002(02)
博士论文
[1]基于磷酸钙骨水泥的多孔微球的制备及结构与性能[D]. 李继彦.华南理工大学 2013
[2]纳米硅酸锌的微波水热合成及用于改善可降解无机生物材料的性能[D]. 熊昆.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]功能性磷酸钙/海藻酸复合微球的制备与性能研究[D]. 符青云.暨南大学 2015
[2]掺锌羟基磷灰石涂层的制备及其耐腐蚀性、生物相容性评价[D]. 丁琼琼.电子科技大学 2015
本文编号：3098468
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