丝素蛋白基生物墨水的制备及3D打印技术的研究

发布时间：2021-04-24 18:55

　　关节骨软骨损伤是临床上最棘手的疾病之一,且拥有高发病率。外部损伤、运动不当、体重的过高及老龄化等均能引发膝关节的损伤。而膝关节的主要受损部位为软骨,其自我修复能力差,过度损伤可导致膝关节功能的缺失。组织工程软骨替代物移植是常见的治疗策略,其中,在构建软骨植入体时,病人个体化差异是影响修复效果的关键因素之一。3D打印技术是基于精准化、快速化的一门增材制造技术,3D打印技术与组织工程支架构建的结合,为提高临床修复效果开辟了一条新的道路。而目前应用于软骨组织工程领域的3D打印“生物墨水”材料种类的匮乏,限制了这一策略的发展及应用,故开发一种适于组织工程3D打印墨水变得尤为重要。近年来,水凝胶因具有与细胞外基质（ECM）相似的理化性质在生物医学领域引起了极大的关注。天然聚合物水凝胶与其它合成生物材料相比,更接近活体组织,具有较高的吸水率,吸水后可减少对周围组织的摩擦作用。同时水凝胶表现出良好的生物相容性,可以作为活性基质来控制细胞形态、增殖和分化。因此,水凝胶类生物材料在用于软组织再生方面具有较好的应用前景。本研究中,我们开发了一种基于丝素蛋白材料的复合3D打印生物墨水并进行了软骨仿生支架的构... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 3D打印技术概述
        1.1.1 3D打印技术原理
        1.1.2 3D打印技术墨水的开发及在组织工程领域中的应用
    1.2 丝素蛋白
        1.2.1 丝素蛋白的结构
        1.2.2 丝素蛋白在组织工程领域的研究进展
    1.3 软骨组织工程概述
    1.4 课题研究的意义和研究内容
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 本课题研究内容
        1.4.3 本课题研究的创新点
第二章 SilMA及 GelMA的合成及其理化性能评价
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料与仪器
        2.2.2 再生丝素蛋白的提取和制备
        2.2.3 SilMA的合成
        2.2.4 GelMA的合成
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SilMA与 GelMA的合成机理
        2.3.2 SilMA与 GelMA的结构表征
    2.4 本章小结
第三章 光交联SilMA/GelMA3D打印水凝胶墨水的制备及理化性能评价
    3.1 前言
    3.2 实验内容
        3.2.1 材料与仪器
        3.2.2 SilMA-GelMA复合水凝胶的制备
        3.2.3 水凝胶微观形貌观察
        3.2.4 流变性能测试
        3.2.5 粘度测试
        3.2.6 溶胀性能测试
        3.2.7 压缩性能测试
        3.2.8 体外降解性能测试
        3.2.9 统计学分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 水凝胶的光交联效果评价
        3.3.2 水凝胶的微观形貌观察
        3.3.3 水凝胶的流变性能评价
        3.3.4 水凝胶的剪切变稀性能评价
        3.3.5 溶胀性能评价
        3.3.6 水凝胶的力学性能评价
        3.3.7 水凝胶的体外降解评价
    3.4 本章小结
第四章 3D打印支架构建的探究及体内外生物学评价
    4.1 前言
    4.2 实验内容
        4.2.1 材料与仪器
        4.2.2 3D打印SilMA/GelMA复合墨水的制备
        4.2.3 3D打印SilMA/GelMA复合支架的制备
        4.2.4 BMSCs的提取
        4.2.5 细胞增殖实验
        4.2.6 3D打印支架微观形貌观察
        4.2.7 皮下包埋实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SilMA/GelMA复合支架的制备及3D打印技术的探究
        4.3.2 BMSCs在3D打印水凝胶支架上的生物学评价
        4.3.3 3D打印支架微观形貌观察
        4.3.4 SilMA/GelMA复合墨水3D打印支架的体内生物相容性评价
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 存在的问题与展望
附录 攻读硕士学位期间科研成果及获奖情况
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He.  Bone Research. 2017(02)



本文编号：3157893