壳聚糖改性海绵材料的制备与研究

发布时间：2017-10-10 07:01

  本文关键词：壳聚糖改性海绵材料的制备与研究

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【摘要】：最近几年,人们频繁的使用海绵作为伤口外用辅料、组织工程、药物缓释和细胞培养,大量的研究集中在如何利用天然高分子制备生物医用海绵的问题上。聚乙烯醇(PVA)溶于水,也可被溶菌酶降解,常用于制备医用材料。采用PVA作为主要制备原料,引入壳聚糖分子,能得到新型医用海绵。石墨烯是种开发不久的碳质材料,结构为一层一层分布的二维结构,每层表面均含有丰富的含氧基一团,具有很好的物理化学性能,这使得其很容易与其他材料复合形成复合材料。本论文主体共分为如下三章:(1)采用PVA为原料,先对PVA进行发泡处理,然后在体积膨胀完全的PVA中直接加入壳聚糖粉末,并搅拌均匀,使其继续与其他原料反应生成聚乙烯醇-壳聚糖海绵(PVF-CS),改变了发泡剂的种类和含量,以及壳聚糖的含量,对海绵的内部结构、吸水能力、膨胀率、吸油性能、释放药物的能力和酶降解能力的影响,测试了改性海绵对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的免疫能力。研究表明,以曲拉通X-405为发泡剂,当壳聚糖含量为PVA质量的10%时,所制备的海绵效果最佳,通过扫描电镜可观察到明显的蜂窝状结构。海绵吸水率可达到858%。抗菌实验证明,海绵对金黄色葡萄球菌具有较好的免疫能力。(2)采用类似PVF-CS海绵的制备工艺,向其中添加氧化石墨烯(GO)水溶液,制备聚乙烯醇-壳聚糖/GO海绵(PVF-CS-GO),分别比较了发泡剂含量、GO含量对海绵孔隙结构、吸水能力、膨胀率、吸油性能、释放药物的能力、酶降解能力以及抗压强度的影响。结果表明PVF-CS-GO海绵具有更多的空隙且海绵的吸水率明显增加,最佳可达到1413%,海绵在完全干燥和湿润状态下的强度有明显差异,GO的加入使海绵更加接近天然海绵的性质。(3)选用肝素分子自制改性医用管道。利用聚乙烯亚胺和肝素离子键结合的原理,使医用聚氯乙烯管道表面粘附肝素分子,使用FTIR检定此方法的可行性,同时通过吸光度确定肝素的脱落率。结果证明,利用离子键合成的方法具有可行性,且表面肝素含量为944.2?g/cm2,浸泡在生理盐水中700h后,测其表面肝素脱落量仅为原材料的0.78%。
【关键词】：壳聚糖 聚乙烯醇 海绵 聚氯乙烯 肝素
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ325.9;R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 文献综述12-30
• 引言12-13
• 1.1 海绵的概述13-17
• 1.1.1 天然海绵13-14
• 1.1.2 人工海绵14-15
• 1.1.3 新型聚乙烯醇缩甲醛海绵15-17
• 1.2 壳聚糖17-23
• 1.2.1 壳聚糖的物化性质17-18
• 1.2.2 壳聚糖的研究发展18-19
• 1.2.3 壳聚糖的应用研究19-23
• 1.3 氧化石墨烯23-25
• 1.3.1 氧化石墨烯的结构23-25
• 1.3.2 氧化石墨烯的制备25
• 1.3.3 氧化石墨烯及其复合材料的应用25
• 1.4 肝素涂层的简介25-27
• 1.4.1 肝素的特性26
• 1.4.2 肝素涂层的制备26-27
• 1.4.3 肝素涂层的发展和应用27
• 1.5 论文选题思路及研究内容27-30
• 第2章 聚乙烯醇-壳聚糖海绵的制备及性能研究30-48
• 引言30
• 2.1 实验试剂及仪器30-31
• 2.2 实验部分31-35
• 2.2.1 制备不同组成的海绵32-33
• 2.2.2 海绵的性能测试33-35
• 2.3 结果与讨论35-47
• 2.3.1 吸水率及吸水速率的比较35-39
• 2.3.2 膨胀率的比较39-41
• 2.3.3 海绵吸油性能的比较41
• 2.3.4 PVF-CS海绵的外观形貌和孔隙结构41-43
• 2.3.5 载药海绵的药物缓释性能43-44
• 2.3.6 海绵的体外酶降解性能44-46
• 2.3.7 海绵的抑菌性能46-47
• 2.4 本章小结47-48
• 第3章 聚乙烯醇-壳聚糖/GO海绵的制备及性能研究48-66
• 引言48
• 3.1 实验试剂及仪器48
• 3.2 实验部分48-52
• 3.2.1 制备不同组成的海绵49-50
• 3.2.2 海绵的性能测试50-52
• 3.3 结果与讨论52-65
• 3.3.1 吸水率及吸水速率的比较52-54
• 3.3.2 膨胀率的比较54-56
• 3.3.3 海绵吸油性能的比较56-58
• 3.3.4 PVA-CS-GO海绵的外观形貌和孔隙结构58-59
• 3.3.5 载药海绵的药物缓释性能59-61
• 3.3.6 海绵的体外酶降解性能61
• 3.3.7 海绵吸水速率的比较61-62
• 3.3.8 海绵强度的比较62-65
• 3.4 本章小结65-66
• 第4章 聚乙烯亚胺-肝素涂层改性聚氯乙烯66-76
• 引言66
• 4.1 实验药品及仪器66-67
• 4.2 实验部分67-70
• 4.2.1 制备不同组成的聚乙烯亚胺-肝素涂层67-68
• 4.2.2 产品宏观形貌比较68
• 4.2.3 管道内壁表面涂层的红外光谱表征68-69
• 4.2.4 肝素标准曲线的绘制69
• 4.2.5 标准浓度PEI- H复合物工作曲线的绘制69
• 4.2.6 肝素结合表面肝素含量的测定69
• 4.2.7 肝素释放速率的测定69-70
• 4.3 结果与讨论70-74
• 4.3.1 宏观形貌70-71
• 4.3.2 红外光谱图分析71-72
• 4.3.3 游离肝素钠标准浓度曲线72
• 4.3.4 标准浓度聚乙烯亚胺-肝素复合物工作曲线72-73
• 4.3.5 肝素结合表面肝素含量的测定73
• 4.3.6 肝素释放速率73-74
• 4.4 本章小结74-76
• 第5章 结论与展望76-78
• 5.1 结论76
• 5.2 展望76-78
• 参考文献78-90
• 攻读硕士期间已发表的论文90-92
• 致谢92

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