用于软骨组织工程的酶降解聚氨酯的合成与性能研究
本文关键词：用于软骨组织工程的酶降解聚氨酯的合成与性能研究
更多相关文章： 用于 软骨 组织 工程 降解 聚氨酯 合成 性能 研究
【摘要】：随着组织工程的发展,对组织工程材料的降解速率与组织再生速率的匹配有了更高的要求。由于酶敏感可降解材料能够在特定酶存在的条件下发生生物降解,且其降解速率随着相关的条件变化而动态调整,使其具有良好的降解可控性而被广泛用于药物控释载体和体内短期植入物如血管、软骨组织等。本研究采用酶敏感短肽序列与可降解聚氨酯嵌段共聚的方法,将可生物识别的组分引入到聚氨酯分子结构中,通过嵌段比例的调整,实现其降解性能的调控,合成制备出了用于软骨组织工程的降解位点确定、降解速率可控的聚氨酯材料。研究采用GPLGLWARK九肽作为嵌段结构引入聚氨酯主链中,该酶敏感肽的G-L位点能够被关节炎患者关节腔中含量较高的MMP-13(基质金属蛋白酶-13)特异性的降解,从而赋予了该聚氨酯酶敏感性能。本研究选用不同分子量的PTMG为软段与1,6-六亚甲基二异氰酸酯合成的预聚物与GPLGLWARK多肽或进行嵌段聚合,合成了一系列可被MMP-13特异性降解的酶敏感聚氨酯;同时还选用PCL-PTMG-PCL三嵌段共聚物为软段,采用上述相同方法,合成了一系列同时对水解及酶解均敏感的聚氨酯材料;还合成了以丁二醇为扩链剂的传统聚氨酯材料做为对比材料。研究采用傅里叶红外光谱(ATR)、核磁共振(HNMR)、紫外光谱(UVS)、XPS对聚氨酯的化学结构进行了表征,证明了酶敏感肽的成功引入;研究还采用动态力学(DMA)、力学拉伸对合成聚氨酯动态及静态力学性能进行了分析,发现该材料的力学性能与天然关节软骨的力学性能相当,且材料的杨氏模量并没有因不规整结构的多肽引入而降低,多肽反而具有力学增韧作用,杨氏模量可达50MPa,断裂强度达到33MPa,应变可达1300%。本文对各组酶敏感聚氨酯材料的降解性能进行了研究,设计32天降解实验,通过对比材料在水中和在酶溶液中的降解趋势,发现不含多肽的聚氨酯材料在水溶液和酶溶液中都不发生降解,而含有多肽的聚氨酯材料不仅发生水降解,而且还具有特异性酶降解的性能。具有双敏感性能的聚氨酯材料,当提高PCL的含量能够提高材料的水解性能,提高多肽的含量能够提高材料的酶解性能。扫描电镜(SEM)研究的观测结果表明,材料分子链中肽含量越高,聚氨酯的亲水性越好,降解率更高,降解后表面形貌更粗糙。研究还对材料的生物相容性进行了考察,细胞增殖实验研究结果表明,各组酶敏感,双敏感聚氨酯材料中多肽的引入并未增加细胞毒性。但细胞在聚氨酯材料表面的增殖速率还有待改善。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗建斌,王鹏,谭鸿,李洁华,谢兴益,钟银屏;具有多重抗菌性能的聚氨酯的合成及表征[J];四川大学学报(工程科学版);2005年06期
2 乐以伦,周成飞;多嵌段聚氨酯材料的表面结构与生物相容性[J];生物医学工程学杂志;1989年01期
3 刘炼;魏志勇;高军;王沛;齐民;;生物可降解聚氨酯的合成及应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年14期
4 Hartmut Bührer;;医疗器械采用聚氨酯外罩取代钢板外罩[J];现代制造;2010年40期
5 李文波;周晨;曹成波;李木森;;医用聚氨酯材料研究新进展[J];中国生物医学工程学报;2011年01期
6 冯亚凯;吴珍珍;;可生物降解聚氨酯在医学中的应用[J];材料导报;2006年06期
7 李春彦;石秀梅;樊小丽;巩丽虹;;医用可降解形状记忆材料聚氨酯的研究进展[J];牡丹江医学院学报;2008年04期
8 黎兵;张海龙;李智华;鲍俊杰;许戈文;;聚氨酯材料在生物领域上的研究进展及应用[J];聚氨酯;2008年04期
9 罗建斌;李洁华;马晨;谭鸿;;硬段侧链含有脂肪族双季铵盐的聚氨酯的表面性质及抗菌性能分析[J];中国生物医学工程学报;2008年05期
10 桑琳;魏志勇;刘克亮;宋克东;王健;张万喜;齐民;;具有X-射线自显影功能的碘代聚氨酯栓塞剂材料的研究[J];高分子学报;2014年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁存霞;李利;毛春;周宁琳;章峻;沈健;;生物懌用形r缞a毒郯滨ゲ牧系闹芇櫦捌溲合嗳菪匝芯縖A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
2 沈吉静;;水性聚氨酯及应用[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
3 魏阳;李建树;钟银屏;何成生;樊翠蓉;;介入诊疗用脂肪族聚氨酯材料的合成与表征[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 王鹏;罗建斌;韩静佳;钟银屏;;防水可呼吸聚氨酯材料的合成与表征[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
5 孙奉瑞;宫涛;张昭;邱丽;;水性聚氨酯国内研究进展[A];中国聚氨酯工业协会第十二次年会论文集[C];2004年
6 修福晓;刘海蓉;姚克俭;;高性能仿木聚氨酯的开发研究[A];中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集[C];2008年
7 郭龙;张敏;;聚氨酯运动场面层的生产及环保问题[A];中国聚氨酯工业协会第十二次年会论文集[C];2004年
8 栾琪涛;田恒水;朱云峰;缪建军;郝晔;;聚氨酯材料的绿色合成[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）[C];2006年
9 李凤红;孙勇;邹雪梅;姜涛;马少君;;壳聚糖改性可生物降解聚氨酯的制备[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 张静星;李青山;王海燕;;聚氨酯材料紫外老化效应研究[A];全国第十四届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王飞 张杰;聚氨酯产业发展空间巨大[N];中国化工报;2006年
2 本报记者 冯威力 实习记者 李悦;专家再议聚氨酯材料安全性[N];中国化工报;2011年
3 记者 徐岩;车用聚氨酯材料确立研发方向[N];中国化工报;2011年
4 记者 王建高 通讯员 官杰;青岛能源所开发出新型聚氨酯材料[N];科技日报;2014年
5 青岛日报、青报网记者 李魏;青岛开发出新型聚氨酯材料[N];青岛日报;2014年
6 本报记者 陈培吉;聚氨酯应用：一个革命性的变化？[N];中国化工报;2002年
7 本报记者 陈亮;建筑节能照亮聚氨酯前程[N];中国证券报;2005年
8 李宏乾;水性聚氨酯材料成新宠[N];中国化工报;2008年
9 本报记者 赵鸿飞 通讯员 康利全 谭峰;我市全面清除“夺命聚氨酯”[N];深圳商报;2009年
10 严凯;聚氨酯在世界杯上有所为[N];中国石化报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈媛;AMF-鸢尾—聚氨酯载体生物净化体系对水中氮磷的去除效能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 张哲;合成革用水性聚氨酯的制备及工程技术应用研究[D];陕西科技大学;2015年
3 徐四喜;有机硅改性聚脲/聚氨酯的设计、合成与性能研究[D];武汉大学;2015年
4 陆浩翔;含氨基酸的生物医用可降解聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2012年
5 王婧;谷胱苷肽响应型生物可降解聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2013年
6 张军瑞;高性能透明聚氨酯涂层的制备、结构与性能关系研究[D];华南理工大学;2013年
7 刘洪涛;含丝素肽链的聚氨酯纤维与纤维膜[D];东华大学;2011年
8 周玉波;新型聚膦腈/聚氨酯无机/有机共聚材料的制备及性能研究[D];上海交通大学;2009年
9 鲍利红;马来酸酐改性蓖麻油制备水性聚氨酯的研究[D];大连理工大学;2006年
10 于深;生物启发的高性能聚氨酯制备与结构性能研究[D];南开大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙培育;贻贝仿生聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2009年
2 马洁林;含防污因子的可降解聚氨酯的合成及性能研究[D];华南理工大学;2015年
3 王磊;用于软骨不同层区聚氨酯支架材料的设计与支架功能化研究[D];华南理工大学;2015年
4 张潇;耐水解MDI型水性聚氨酯的研制与性能研究[D];华南理工大学;2015年
5 兰静;壳聚糖改性水性有机硅聚氨酯/丙烯酸酯的制备及成膜性能[D];陕西科技大学;2015年
6 李朦;香豆素衍生物AFC封端的高固含量阳离子水性聚氨酯的制备及性能[D];陕西科技大学;2015年
7 赵志芳;氟碳阴离子水性聚氨酯/聚丙烯酸酯分散体的制备及性能研究[D];陕西科技大学;2015年
8 白晓鹏;微孔聚氨酯弹性材料力学性能研究及应用[D];湖南工业大学;2015年
9 袁吉童;桐油改性水性聚氨酯及其在油墨中的应用研究[D];湖南工业大学;2015年
10 黄福实;生物可降解聚氨酯刺激响应胶束的设计合成及细胞内药物释放[D];苏州大学;2015年
，本文编号：1186850
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/1186850.html
