环境友好型生物医学材料的绿色制备及其应用

发布时间：2021-11-07 10:18

　　医疗废物危害大、处理难,基于绿色化学“源头削减”的原则,采用生物可降解材料制备医用产品可减少医疗废物产量、降低医疗废物处理难度。生物相容性好、无免疫原性、可生物降解的胶原蛋白是一种重要的生物可降解材料,胶原蛋白三维生物医用海绵可以为细胞粘附、迁移、增殖和分化提供支撑,从而调控细胞功能、诱导新组织形成,在医用领域具有重要应用。本论文通过一种绿色环保无污染的方法制备安全可靠的重组人源胶原蛋白,以此为关键原料,以天然多糖壳聚糖、天然交联剂原花青素（PA）为辅助元素,制备孔径可控的三维多孔生物医用海绵并研究其生物学活性。主要内容包括基因工程菌高密度发酵,分离、纯化,获得环境友好型生物可降解材料重组人源胶原蛋白;优化调控原花青素交联重组人源胶原蛋白-壳聚糖生物医用海绵制备条件,研究其生物医学应用;并通过污水处理和菌渣资源化处理实现胶原蛋白的清洁生产。（1）利用本实验室构建的人源胶原蛋白基因工程菌,在100L发酵罐中进行高密度发酵。通过代谢调控,实现目的蛋白的高效积累,结果如下:菌体平均湿重达449.2±12.2g/L,菌体干重达150.2±2.9g/L,总蛋白浓度达32.17±1.55g/L,重... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 医疗废物
        1.1.1 概述
        1.1.2 处理
    1.2 生物可降解材料
        1.2.1 绿色化学
        1.2.2 医疗需求
        1.2.3 材料分类
        1.2.4 产品制备
    1.3 胶原蛋白
        1.3.1 概述
        1.3.2 传统生产方法
        1.3.3 绿色基因工程法
    1.4 重组胶原蛋白
        1.4.1 重组胶原蛋白生产
        1.4.2 重组胶原蛋白应用
        1.4.3 清洁后处理
    1.5 研究目的和意义
    1.6 研究内容
2 环境友好型重组人源胶原蛋白的绿色制备
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 试剂与仪器
        2.1.3 重组人源胶原蛋白高密度发酵
        2.1.4 重组人源胶原蛋白分离、纯化
        2.1.5 重组人源胶原蛋白表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 重组人源胶原蛋白高密度发酵
        2.2.2 重组人源胶原蛋白分离、纯化
        2.2.3 重组人源胶原蛋白表征
    2.3 本章总结
3 三维结构生物医用海绵组装
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试剂与仪器
        3.1.2 重组人源胶原蛋白-壳聚糖生物医用海绵组装
        3.1.3 原花青素浸泡交联生物医用海绵组装
        3.1.4 原花青素预交联生物医用海绵组装
        3.1.5 生物医用海绵表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 重组人源胶原蛋白-壳聚糖生物医用海绵
        3.2.2 原花青素浸泡交联生物医用海绵
        3.2.3 原花青素预交联生物医用海绵
    3.3 本章总结
4 细胞与生物医用海绵相互作用
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 试剂与仪器
        4.1.3 细胞毒性检测
        4.1.4 细胞三维培养
        4.1.5 基因表达
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 重组人源胶原蛋白细胞毒性检测
        4.2.2 细胞对生物医用海绵的响应
        4.2.3 基因表达
    4.3 本章总结
5 污水处理
    5.1 材料与方法
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 试剂与仪器
        5.1.3 污水处理
        5.1.4 Ames试验
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 污水水质检测
        5.2.2 污水处理结果
        5.2.3 Ames试验
    5.3 本章总结
6 固体废物菌渣综合利用
    6.1 材料与方法
        6.1.1 试剂与仪器
        6.1.2 废菌渣处理
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 废菌渣处理
    6.3 本章总结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录
    攻读博士学位期间发表的论文、发明专利及参加科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]污水除磷研究现状与磷资源回收[J]. 闫冠伍,孙蓉.  安徽农学通报. 2016(07)
[2]医疗垃圾的处理技术探索[J]. 苑绍鹏,李奇君,王卉春.  产业与科技论坛. 2016(05)
[3]不同方法提取的草鱼鱼皮胶原蛋白性质比较[J]. 刘焱,刘伦伦,罗灿,瞿朝霞.  食品研究与开发. 2015(08)
[4]壳聚糖的溶解性能及体内生物相容性评价[J]. 别晓梅,李忠海,闫乐媛,于清波,白玉龙,韩立伟,赵彦涛.  感染、炎症、修复. 2014(03)
[5]工程组织及器官的血管化:研究现状与应用进程[J]. 郑幸龙,向俊西,李建辉,吕毅.  中国组织工程研究. 2014(15)
[6]化工废水两相厌氧——二级好氧处理技术研究及应用[J]. 邹敏,蒋永伟,曹蕾,陆继来,闵毅梅.  工业水处理. 2013(09)
[7]原花青素聚合作用机理研究进展[J]. 彭清忠,谢德玉.  西北植物学报. 2012(03)
[8]毕赤酵母自溶物酵母抽提物的研究[J]. 曾栋,黄金明.  发酵科技通讯. 2011(03)
[9]胶原蛋白与重组胶原蛋白的研究进展[J]. 陈光,徐珍珍,吴铭.  明胶科学与技术. 2011(01)
[10]絮凝剂与凝聚剂在发酵工业中的应用[J]. 左勇,李杨,鞠帅,谢晖.  畜牧与饲料科学. 2010(Z2)

博士论文
[1]城镇污水处理厂清洁生产评价指标体系及等级综合评价方法研究[D]. 王丽玲.大连理工大学 2015



本文编号：3481675