石墨烯基止血材料的设计制备与性能研究

发布时间：2017-06-09 03:09

  本文关键词：石墨烯基止血材料的设计制备与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石墨烯,二维单层碳原子材料,由于其良好的理化性能而吸引了大量的研究工作。近年来,随着生物相容性的提高,石墨烯基材料在生物医学和制药领域被广泛应用,如药物传递、生物传感、细胞成像以及癌症治疗。然而,石墨烯基材料在止血领域的研究还很少,尽管优质的止血材料无论对于生活医疗还是军事治疗都是至关重要的。在石墨烯基材料中,交联石墨烯具有较大的孔体积、高比表面积、低密度以及理想的结构稳定性等特点,这些性质使得该材料对液体具有快速、高质量比的吸附能力。据文献报道,快速分离血液中的血浆,使血细胞聚集浓缩,可以加速血液的凝固。因此,本课题首先通过简便的方法制备得到一种交联石墨烯海绵(CGS),对材料的内部结构特征、液体吸附能力、止血机理、生物相容性等性质进行了研究,并通过动物实验及体外血液评价实验对其良好的止血性能进行了表征。在此研究的基础上,使用2,3-二氨基丙酸(DapA)作为交联剂对CGS进行了羧基化修饰,得到DCGS。与CGS相比,DCGS的含氧量得到显著提高,从而增加了材料表面负电势。血细胞评价表明,DCGS在快速吸附血浆的同时,材料界面可刺激血细胞的生理状态,进一步加速血细胞的凝固速率。因此,DCGS的止血效率得到显著提升。同时,使用不同手性的DapA分子合成对映体材料D-DCGS和L-DCGS,并研究了手性界面对血细胞粘附和止血效率的影响。综上所述,石墨烯基止血海绵可快速吸收血浆,分离血细胞,促进血液凝固,同时可以通过化学修饰的方法与其他功能性小分子结合,进一步提升材料的止血性能。与传统止血材料相比,该石墨烯基材料的制备方法简易,成本低廉,货架期长且无毒性,在外伤止血应用上具有巨大的开发潜力。
【关键词】：交联石墨烯 止血海绵 凝血 快速吸附 界面刺激
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ127.11;R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第1章：绪论16-34
• 1.1 引言16
• 1.2 石墨烯基材料简介16-27
• 1.2.1 石墨烯16-18
• 1.2.2 石墨烯基材料的生物应用18-22
• 1.2.3 交联石墨烯海绵的特征与应用22-27
• 1.3 止血材料简介27-31
• 1.3.1 止血机理27-28
• 1.3.2 止血材料的研究意义28
• 1.3.3 已有止血材料28-31
• 1.4 本课题的研究意义、目的及主要内容31-34
• 1.4.1 研究意义和目的31-32
• 1.4.2 研究内容32-34
• 第2章：交联石墨烯海绵34-48
• 2.1 前言34-35
• 2.2 试验材料和仪器35-36
• 2.2.1 实验材料与试剂35
• 2.2.2 实验仪器35-36
• 2.3 实验内容36-40
• 2.3.1 交联石墨烯海绵的制备与表征36-37
• 2.3.2 止血性能评价37-38
• 2.3.3 止血机理研究38-39
• 2.3.4 细胞毒性评价39-40
• 2.4 实验结果及分析40-46
• 2.4.1 材料表征40-42
• 2.4.2 止血性能评价42-45
• 2.4.3 止血机理研究45-46
• 2.4.4 细胞毒性评价46
• 2.5 本章小结46-48
• 第3章 氨基丙氨酸交联石墨烯止血海绵48-62
• 3.1 前言48-49
• 3.2 试验材料和仪器49-50
• 3.2.1 实验材料与试剂49
• 3.2.2 实验仪器49-50
• 3.3 实验内容50-54
• 3.3.1 交联石墨烯海绵的制备与表征50-51
• 3.3.2 血细胞与材料界面相互作用51-52
• 3.3.3 止血性能评价52-53
• 3.3.4 细胞毒性评价53-54
• 3.4 实验结论54-60
• 3.4.1 材料表征54-56
• 3.4.2 材料性能评价56-57
• 3.4.3 手性效应评价57-58
• 3.4.4 止血能力评价58-59
• 3.4.5 细胞毒性评价59-60
• 3.5 本章小结60-62
• 第4章 结论与展望62-64
• 4.1 实验结论62-63
• 4.1.1 交联石墨烯海绵62
• 4.1.2 氨基丙氨酸交联石墨烯海绵62-63
• 4.2 研究展望63-64
• 4.2.1 进一步提升材料的止血效率63
• 4.2.2 提高材料的实际应用能力63-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-72
• 研究成果及发表的学术论文72-74
• 作者和导师简介74-76
• 附件76-77

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