巯基-烯光聚合水凝胶的制备及性能研究

发布时间：2017-12-18 23:05

  本文关键词：巯基-烯光聚合水凝胶的制备及性能研究

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【摘要】：巯基-烯光聚合水凝胶是指含有双键与巯基的分子在紫外光或可见光照下,分子内或者分子之间发生交联反应生成三维网络结构的水凝胶。与其他方法制备的生物医用水凝胶制相比,巯基-烯光聚合制备水凝胶有以下几个典型的优点:(1)可以在模拟人体温度下实现快速聚合(2)水凝胶前驱体溶液可以原位聚合,结构可控(3)聚合过程中产生较低热量,避免灼伤组织(4)可形成双网络结构,提高水凝胶的强度(5)可以避免自由基聚合过程中氧阻聚作用(6)形成的水凝胶体积收缩率小。这些特点使得巯基-烯光聚合生物医用水凝胶完全克服传统医用水凝胶的成型慢、结构可控性差、机械强度弱以及生物相容性差等问题有望在组织工程中得到广泛应用。本文中首先设计合成了带有光活性基团的甲基丙烯酰化聚乙烯醇、马来酰化壳聚糖和马来酰化透明质酸,并由此构建了甲基丙烯酰化聚乙烯醇(MPVA)/巯基聚乙烯醇(HSPVASH)体系、马来酰化壳聚糖(MCS)/巯基聚乙烯醇(HSPVASH)体系、马来酰化透明质酸(MHA)/巯基聚乙二醇(HSPEGSH)体系等三大“巯基-烯”光聚合水凝胶体系。分别通过光流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机等手段研究了水凝胶的凝胶动力学、微观形貌及相容性、机械性能等;分别通过重量法、酶解法研究了该水凝胶的溶胀动力学以及体外可降解性能。此外通过细胞毒性和细胞培养测试研究了该水凝胶的细胞相容性。主要结果表明:(1)HSPVASH/MPVA体系为非生物可降解水凝胶体系。该水凝胶起始凝胶点在17 s,压缩强度可达8.0 MPa,模拟人体环境下7天体积变化率及质量变化率均小于0.1%并且该水凝胶对L-929细胞无毒性。(2)HSPVASH/MCS体系为部分可降解水凝胶体系。该水凝胶起始凝胶点在106 s大大少于MCS单一体系起始凝胶时间403s;压缩强度达到0.275 MPa。该水凝胶对L929细胞无毒性,细胞在其表面可黏附、生长和增殖。(3)HSPEGSH/MHA体系为完全可生物降解水凝胶体系。该水凝胶起始凝胶点在20 s,压缩强度达到1.4 MPa,在透明质酸酶的作用下7天降解率达到90%。该水凝胶对L929细胞具有较低的毒性,符合生物材料的细胞毒性要求。上述“巯基-烯”光聚合水凝胶体系成型快、结构可控具有较高的机械强度和良好的细胞相容性,有望在组织工程领域中得到广泛应用。
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ427.26

【参考文献】

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本文编号：1305942