微图案化二氧化钛纳米管生物材料的可控构筑及其生物性能的研究
发布时间：2021-05-15 15:38
在生物医用材料领域,细胞与生物材料的相互作用已经成为非常活跃的研究领域,如何有效引导和控制细胞在材料表面的粘附生长是一个关键性的问题。近年来,微图案化生物材料引起了研究者极大的研究兴趣,其表面纳米和微米特征能精确引导和控制细胞的黏附、铺展、增值以及分化行为,在细胞生物传感器、药物筛选、体外组织重建和细胞基础生物学等领域有着广泛的应用前景。生物材料表面进行图案化修饰的技术很多,主要是以玻璃、陶瓷、金属和聚合物基底。在生物性能良好的材料表面简单快速构筑图案化细胞生长基底,特别是构筑具有独特纳微多级结构的微图案化生物材料,是当前生物材料和组织工程领域的一个核心性的研究课题和方向。本文结合光刻技术、金属表面水热处理技术和后热处理技术,在医用金属钛表面成功构筑了具有特殊纳微结构的二氧化钛纳米管微图案材料,定性分析了牛血清白蛋白在二氧化钛微图案表面的吸附情况,并且深入研究了二氧化钛微图案表面的微观结构、浸润性、微图案尺寸和空间排布对前成骨细胞MC3T3-E1选区粘附和定向生长行为的影响。主要研究结果如下:（1）在医用金属钛表面,运用光刻技术在金属钛基底表面成功构筑了边界清晰的高质量光刻胶微图案。以...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 生物材料的分类与表面修饰技术
1.1.1 生物材料的发展及分类
1.1.2 生物材料表面修饰技术
1.2 TiO_2纳米材料在生物医学领域的应用
1.2.1 TiO_2纳米材料在生物医学领域的研究进展
1.2.2 水热反应形成TiO_2纳米管的形成机理
1.3 微图案化生物材料
1.3.1 微图案化生物材料的背景及意义
1.3.2 微图案化生物材料的构筑技术
1.4 生物材料与蛋白和细胞的相互作用
1.4.1 生物材料与蛋白的相互作用
1.4.2 生物材料与细胞相互作用
1.5 本论文研究的意义和主要内容
第二章 实验仪器与方法
2.1 实验试剂与材料
2.2 微图案化二氧化钛纳米管的制备
2.2.1 光刻处理
2.2.2 水热处理
2.2.3 热处理
2.3 微图案样品的表面结构和化学组分的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 X射线衍射(XRD)
2.3.3 激光共焦拉曼光谱(Raman)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)
2.3.5 接触角测试
2.4 微图案样品的的生物性能表征
2.4.1 微图案样品的蛋白质吸附实验
2.4.2 微图案样品的体外细胞培养实验
第三章 微图案化二氧化钛纳米管的制备和表征
3.1 引言
3.2 微图案化二氧化钛纳米管的构筑
3.2.1 以金属钛为基底制备光刻胶微图案
3.2.2 微图案化二氧化钛纳米管的构筑
3.3 结果与讨论
3.3.1 光刻胶微图案的微观形貌表征
3.3.2 金属钛基底表面条纹状光刻胶微图案样品的EDS表征
3.3.3 圆孔状钛酸钠纳米管微图案的SEM和TEM表征
3.3.4 条纹微图案化纳米管样品的微观形貌表征
3.3.5 热处理前后条纹微图案化纳米管材料的EDS表征
3.3.6 微图案化样品的XRD表征
3.3.7 微图案化样品的Raman表征
3.3.8 微图案化二氧化钛纳米管的红外表征
3.3.9 样品表面浸润性表征
3.4 微图案化二氧化钛纳米管的形成机理
3.5 本章小结
第四章 微图案化二氧化钛纳米管的生物性能研究
4.1 引言
4.2 BSA在微图案化二氧化钛纳米管上的吸附行为研究
4.2.1 200 ×200μm二氧化钛纳米管微图案表面BSA吸附研究
4.2.2 200 ×100μm二氧化钛纳米管微图案表面BSA吸附研究
4.3 体外细胞培养实验
4.3.1 体外细胞培养方案A
4.3.2 体外细胞培养方案B
4.3.3 体外细胞培养方案C
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维平面细胞微图案化技术及其生物学应用[J]. 刘文文,陈振玲,蒋兴宇. 分析化学. 2009(07)
[2]液相沉积法制备光催化活性掺铁TiO2薄膜[J]. 周磊,刘昌,赵文宽,胡翎,方佑龄. 催化学报. 2003(05)
[3]高取向锐钛矿TiO2薄膜的MOCVD法制备与表征[J]. 孙一军,夏冠群,张良莹,姚熹. 功能材料与器件学报. 1998(03)
[4]离子参数对物理气相沉积薄膜微结构的影响[J]. 吴振华. 电工电能新技术. 1994(04)
本文编号：3187896
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
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第一章 绪论
1.1 生物材料的分类与表面修饰技术
1.1.1 生物材料的发展及分类
1.1.2 生物材料表面修饰技术
1.2 TiO_2纳米材料在生物医学领域的应用
1.2.1 TiO_2纳米材料在生物医学领域的研究进展
1.2.2 水热反应形成TiO_2纳米管的形成机理
1.3 微图案化生物材料
1.3.1 微图案化生物材料的背景及意义
1.3.2 微图案化生物材料的构筑技术
1.4 生物材料与蛋白和细胞的相互作用
1.4.1 生物材料与蛋白的相互作用
1.4.2 生物材料与细胞相互作用
1.5 本论文研究的意义和主要内容
第二章 实验仪器与方法
2.1 实验试剂与材料
2.2 微图案化二氧化钛纳米管的制备
2.2.1 光刻处理
2.2.2 水热处理
2.2.3 热处理
2.3 微图案样品的表面结构和化学组分的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 X射线衍射(XRD)
2.3.3 激光共焦拉曼光谱(Raman)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)
2.3.5 接触角测试
2.4 微图案样品的的生物性能表征
2.4.1 微图案样品的蛋白质吸附实验
2.4.2 微图案样品的体外细胞培养实验
第三章 微图案化二氧化钛纳米管的制备和表征
3.1 引言
3.2 微图案化二氧化钛纳米管的构筑
3.2.1 以金属钛为基底制备光刻胶微图案
3.2.2 微图案化二氧化钛纳米管的构筑
3.3 结果与讨论
3.3.1 光刻胶微图案的微观形貌表征
3.3.2 金属钛基底表面条纹状光刻胶微图案样品的EDS表征
3.3.3 圆孔状钛酸钠纳米管微图案的SEM和TEM表征
3.3.4 条纹微图案化纳米管样品的微观形貌表征
3.3.5 热处理前后条纹微图案化纳米管材料的EDS表征
3.3.6 微图案化样品的XRD表征
3.3.7 微图案化样品的Raman表征
3.3.8 微图案化二氧化钛纳米管的红外表征
3.3.9 样品表面浸润性表征
3.4 微图案化二氧化钛纳米管的形成机理
3.5 本章小结
第四章 微图案化二氧化钛纳米管的生物性能研究
4.1 引言
4.2 BSA在微图案化二氧化钛纳米管上的吸附行为研究
4.2.1 200 ×200μm二氧化钛纳米管微图案表面BSA吸附研究
4.2.2 200 ×100μm二氧化钛纳米管微图案表面BSA吸附研究
4.3 体外细胞培养实验
4.3.1 体外细胞培养方案A
4.3.2 体外细胞培养方案B
4.3.3 体外细胞培养方案C
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维平面细胞微图案化技术及其生物学应用[J]. 刘文文,陈振玲,蒋兴宇. 分析化学. 2009(07)
[2]液相沉积法制备光催化活性掺铁TiO2薄膜[J]. 周磊,刘昌,赵文宽,胡翎,方佑龄. 催化学报. 2003(05)
[3]高取向锐钛矿TiO2薄膜的MOCVD法制备与表征[J]. 孙一军,夏冠群,张良莹,姚熹. 功能材料与器件学报. 1998(03)
[4]离子参数对物理气相沉积薄膜微结构的影响[J]. 吴振华. 电工电能新技术. 1994(04)
本文编号：3187896
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3187896.html
