3D生物打印制备CS/Gel/Gr复合软骨支架及其性能研究

发布时间：2021-01-04 00:57

　　软骨是存在于人和动物体内的重要组织之一,体内大多数软骨组织都承受着较大的机械载荷,因此,软骨组织容易受伤。与大多数组织不同,软骨没有血管、神经和淋巴管,软骨组织其主要功能是提供一个光滑、润滑的表面,以便于使表面摩擦系数较低以传递机械载荷。目前有几种修复方法,但其修复效果非常有限。近年来组织工程技术的快速发展为软骨修复提供了新的解决方案。基于三维支架的生物打印通过在小单位尺寸上生物材料和细胞的“逐层”沉积,创建有组织的生物构建体使组织再生。与传统的组织工程材料制备方法相比,该技术通过精细控制细胞分布以及机械和化学性质的调节,显示出模拟天然软骨的重要优势。基于挤出的3D生物打印已经被用于制造骨软骨再生的多相支架,大多数现有的商业生物打印机都是基于该技术。生物墨水的特性对于通过3D生物打印开发功能性活组织来说至关重要。基于支架和细胞组合的生物墨水应能同时满足生物材料性能和生物学特征。此外,为了模拟软骨的生理结构,还需要符合下列具体特征:如可打印性、生物可吸收性和生物降解性以保证关键生物材料的良好性能。基于此,本研究采用壳聚糖、明胶、透明质酸等通过调节各种材料的不同配比进行流变检测,选择出最适... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 软骨及软骨损伤
    1.2 软骨损伤的治疗方法
    1.3 软骨组织工程
    1.4 基于 3D打印的软骨组织工程
    1.5 石墨烯的性能及其在组织工程中的应用
    1.6 选题依据及研究内容
2 3D打印机参数调整和生物墨水的性能检测
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 生物墨水的制备及性能检测
        2.3.1 生物墨水的制备
        2.3.2 生物墨水的流变学检测
        2.3.3 统计学分析
        2.3.4 生物墨水的剪切速率扫描
        2.3.5 生物墨水的线性粘弹区
        2.3.6 生物墨水的频率扫描
        2.3.7 生物墨水的黏温曲线
        2.3.8 生物墨水的凝胶点
        2.3.9 小结
    2.4 3D打印机参数调整
        2.4.1 实验方法
        2.4.2 打印针头的选择
        2.4.3 平台及针筒温度的设置
        2.4.4 打印压力的设置
        2.4.5 打印速度的设置
        2.4.6 填充间距的选择
        2.4.7 各组复合支架的打印参数
        2.4.8 小结
3 软骨支架材料的制备及性能检测
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 复合支架的制备
        3.3.2 支架扫描电镜观察及EDS半定量分析
        3.3.3 复合支架的偏光显微镜检测
        3.3.4 复合支架的吸水率检测
        3.3.5 复合支架的孔隙率检测
        3.3.6 复合支架降解率测定
        3.3.7 复合支架的机械强度测定
        3.3.8 统计学分析
    3.4 结果与谈论
        3.4.1 支架扫描电子显微镜观察
        3.4.2 支架的EDS半定量分析
        3.4.3 复合支架的偏光显微镜观察
        3.4.4 复合支架的吸水率
        3.4.5 复合支架的孔隙率
        3.4.6 复合支架的降解率
        3.4.7 复合支架的机械强度
    3.5 小结
4 支架-细胞复合物的建立及检测
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 BMSCs的原代获取
        4.3.2 BMSCs的传代培养
        4.3.3 BMSCs向软骨分化
        4.3.4 支架-细胞复合物的构建
        4.3.5 支架-细胞复合物的扫描电子显微镜观察
        4.3.6 细胞-支架复合物的荧光染色观察
        4.3.7 细胞-支架复合物的CCK检测
        4.3.8 统计学分析
    4.4 结果与谈论
        4.4.1 BMSCs的原代和传代培养
        4.4.2 BMSCs的成软骨分化能力
        4.4.3 支架-细胞复合物的扫描电镜观察
        4.4.4 支架-细胞复合物的荧光染色观察
        4.4.5 BMSCs在各组支架上的增殖情况
        4.4.6 细胞-支架复合物的CCK检测
    4.5 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印石墨烯/聚合物复合材料成型技术研究进展[J]. 田清泉.  合成材料老化与应用. 2018(06)
[2]Mesenchymal stem cells for cartilage regeneration in osteoarthritis[J]. Baldur Kristjánsson,Sittisak Honsawek.  World Journal of Orthopedics. 2017(09)
[3]壳聚糖透明质酸复合水凝胶的制备及性能[J]. 田廷璀,李露,解从霞,于世涛.  高分子材料科学与工程. 2017(08)
[4]3D打印生物材料研究及其临床应用优势[J]. 杨道朋,夏旭.  中国组织工程研究. 2017(18)
[5]立体空心血管网水凝胶支架的3D打印工艺研究[J]. 毛伟,连芩,李涤尘,贾书海.  机械工程学报. 2017(09)
[6]3D打印在软骨组织损伤修复中的应用进展[J]. 吕超凡,朱莉娅,李客楼,李宗安,杨继全.  南京师范大学学报(工程技术版). 2017(01)
[7]胶原/壳聚糖复合支架植入大鼠不同部位降解速率的变化[J]. 符锋,秦喆,李晓红,陈翀,王丽娜,徐超,涂悦,张赛.  中国组织工程研究. 2017(06)
[8]3D生物打印在组织工程软骨再生与重建应用中的研究进展[J]. 廖俊琳,王少华,陈佳,谢红炬,周建大.  中南大学学报(医学版). 2017(02)
[9]3D打印羊椎骨粉/聚乙烯醇支架、纳米级羟基磷灰石/聚乙烯醇支架、羊椎骨粉/聚乙烯醇无孔骨板的性能比较[J]. 周琦琪,韩祥祯,宋艳艳,吕明凡,胡杨,何惠宇.  中国组织工程研究. 2016(52)
[10]石墨烯/壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏凝胶的制备及其性能评价[J]. 秦汉,王剑,杨涛,田梓竹,陈奕帆.  口腔颌面修复学杂志. 2016(05)



本文编号：2955826