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碳酸乙烯脂/冰乙酸溶剂体系电纺制备聚己内酯纳米纤维支架的研究

发布时间:2021-08-03 13:52
  聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)因具有优良的生物相容性和生物可吸收性等优点,被广泛应用于组织工程研究。利用溶液静电纺丝技术,可制备用来模拟细胞外基质的PCL纳米纤维支架。然而,高毒有机溶剂的使用和较差的PCL溶液稳定性,阻碍了静电纺丝技术的发展。目前,使用低毒冰乙酸(Glacial acetic acid,GAC)作为PCL的良性溶剂,只能获得微米纤维或珠串纤维。本研究将低毒低挥发性溶剂碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate,EC)加入PCL/GAC体系中得到了极其稳定的溶液,成功制备出纳米纤维。本文分别从静电纺丝工艺研究、纤维支架表征、纤维支架亲水性优化以及纤维支架宏观三维结构的探究这四个方面,对PCL/GAC/EC体系展开研究。(1)以PCL/GAC/EC溶液为研究对象,建立溶液性质、纤维形貌及电纺工艺参数之间的关系。实验发现PCL/GAC/EC溶液性质极其稳定,并成功制备出具有纳米尺寸的PCL纤维。接着对影响PCL纤维形貌的工艺参数,进行了较为详细的研究。(2)对比分析了PCL纳米纤维支架与PCL微米纤维支架的性质差异。研究结果表明,两种纤维支架的结... 

【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:89 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

碳酸乙烯脂/冰乙酸溶剂体系电纺制备聚己内酯纳米纤维支架的研究


影响干细胞生长及分化的微环境因素示意图

纺丝工艺,静定,静电纺丝


模板合成法 实验室 × √ √ √相分离法 实验室 × √ √ ×自组装法 实验室 × √ × ×静电纺丝法实验室(产业化)× √ √ √1.2.2.2 静电纺丝技术1934 年,福马斯[22]对静电力制备聚合物纤维的实验装置及方法申请了专利,这被认为是静电纺丝技术的开端。从 1930s 到 1980s 期间,科研工作者大多集中在开发静电纺丝装置上,因此静电纺丝工艺研究进程缓慢,尚未引起广泛的讨论。到 1990s 年代,随着纳米效应和纳米材料的优越性逐渐被发现,利用静电力可以简单而有效地制备微纳纤维,才使得静电纺丝技术获得飞速发展。特别是近些年,随着纳米技术的发展和增材制造技术的推动,多种技术相结合展现出巨大的优越性,使得静电纺丝技术获得了快速发展。

分子结构图,聚己内酯,开环反应,分子结构


和分子结构都能随应用需求而做适当调整,这也是其应用于组织工程关键性优势[24]。目前,用于人体合成高分子材料有聚乳酸(PLA)、CL)、聚乳酸-乙醇酸(PLGA)等,这些材料已被 FDA 批准。其中 PC它可降解聚合物更优异的流变性能,更容易被加工成不同形貌的组织被广泛研究[6]。因此,本文选择以 PCL 为原材料用于实验研究。己内酯简介内酯(Polycaprolactone, PCL)是由 e-己内酯开环聚合而得到的一种聚酯,它是一种半结晶态聚合物,具有较好的热稳定性,分解温度比类高分子要高的多。易被自然界中的微生物或酶分解,最终分解为水。从 1990s 开始,PCL 因其良好的生物降解性和生物相容性,在国际越多的关注。此外,PCL 优良的药物通过性和力学性能,可作为生物如可用做体内植入材料以及药物控释材料,目前已经得到美国 FDA

【参考文献】:
期刊论文
[1]镁/聚己内酯的熔融挤出增材制造工艺研究[J]. 刘永财,刘亚雄,伍言龙,陈若梦.  西安交通大学学报. 2019(02)
[2]聚己内酯/纳米氧化锌抗菌静电纺丝膜的制备及性能表征[J]. 李玥,张恒飞,孟静静,常玉雪,周宏艳.  中国塑料. 2018(08)
[3]骨粉/聚己内酯可降解形状记忆复合材料的制备及性能[J]. 王培,牛丽丽,周晓霞,李静宇.  塑料科技. 2018(06)
[4]聚己内酯静电纺丝支架与人牙周膜干细胞的生物相容性[J]. 赵丙姣,李远远,刘月华.  临床口腔医学杂志. 2014(05)
[5]NANOFIBROUS MATS WITH BIRD’S NEST PATTERNS BY ELECTROSPINNING[J]. Xiang-yu Ye,Xiao-jun Huang and Zhi-kang Xu~(**) MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization, Department of Polymer Science and Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China.  Chinese Journal of Polymer Science. 2012(01)

博士论文
[1]气泡静电纺丝技术及其机理研究[D]. 刘雍.东华大学 2008

硕士论文
[1]碳酸乙烯酯分离精制实验研究[D]. 孙红珍.上海师范大学 2017
[2]碳酸乙烯酯合成及其应用的研究[D]. 杨超.西北大学 2010



本文编号:3319735

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