功能化壳聚糖涂层的制备及其研究
本文选题:壳聚糖 + 微图形 ; 参考:《西南交通大学》2012年硕士论文
【摘要】:壳聚糖(CS)是一种天然医用生物材料。由于CS良好的成膜性、生物相容性以及优异的抗菌性能,是药物的良好载体,可作为药物控释膜。此外,由于壳聚糖可促进造骨细胞成长和骨质沉积,可作为骨组织修复材料。 本研究通过微转移模塑法,在硅片表面制得了不同形貌的壳聚糖微图形(圆形点阵、方形点阵、沟槽和波浪)。制备的CS微图形清晰规整,成型效果良好。成骨细胞在圆形点阵、方形点阵上借助伪足多攀附于点阵凸起。点阵图形对细胞增殖、分化无影响。在沟槽和波浪中成骨细胞多被限制在沟区,且沿着沟槽方向伸展。沟槽和波浪微图形不利于细胞分化,但能促进细胞增殖。 在功能化的钛表面制备了壳聚糖和骨形态发生蛋白BMP-2的复合涂层,在保持BMP-2活性的基础上,实现了BMP-2的缓慢释放。钛片表面功能化主要有三个步骤:碱处理、用APTES硅烷化以及用戊二醛醛基化。然后,通过戊二醛的醛基和CS的氨基间的反应使得包埋有BMP-2的CS涂层固定于钛片表面(BMP2-CS-Ti)。同时,我们还通过在醛基化之后的钛片表面直接固定BMP-2(BMP2-Ti)或CS(CS-Ti)作为对照样。BMP2-CS-Ti表面BMP-2的释放速度是BMP2-Ti的一半,证明CS涂层是良好的BMP-2载体,实现了BMP-2的稳定释放。通过体外培养骨髓间充质干细胞(BMSCs),检测BMP2-CS-Ti、BMP2-Ti、CS-Ti和pristine-Ti的骨诱导能力。结果表明BMP2-CS-Ti较其他三组更能促进细胞分化。说明CS/BMP-2共涂层稳定,保持了BMP-2的活性,具有良好的骨诱导能力。抗菌实验证明CS/BMP-2共涂层对大肠杆菌和白色葡萄球菌都有良好的抗菌效果。
[Abstract]:Chitosan (CS) is a natural medical biomaterial. Due to its good film formation, biocompatibility and excellent antibacterial properties, CS is a good carrier of drugs and can be used as a drug controlled-release membrane. In addition, as chitosan can promote osteoblast growth and bone deposition, it can be used as a bone tissue repair material.
In this study, by microtransfer molding, different morphology of chitosan micrographs (circular lattice, square lattice, groove and wave) were prepared on the surface of the silicon wafer. The prepared CS micrograph is clear and regular and has good shaping effect. The osteoblasts are in a circular lattice and a square lattice is attached to the lattice bulge with the help of pseudofoot. The osteoblasts in the grooves and waves are mostly confined to the gully area, and extend along the groove direction. The grooves and wave micro patterns are not conducive to cell differentiation, but can promote cell proliferation.
The composite coating of chitosan and bone morphogenetic protein BMP-2 was prepared on the functional titanium surface, and the slow release of BMP-2 was realized on the basis of maintaining the activity of BMP-2. The surface functionalization of titanium sheet was mainly three steps: alkali treatment, APTES silanation and glutaraldehyde based aldehyde. And then, through the aldehyde group of glutaraldehyde and the amino group of CS. The reaction made the embedded CS coating embedded with BMP-2 on the surface of the titanium sheet (BMP2-CS-Ti). At the same time, we also release the BMP-2 (BMP2-Ti) or CS (CS-Ti) directly on the surface of the titanium sheet after the alkylation as half of the BMP-2 on the.BMP2-CS-Ti surface, proving that the CS coating is a good BMP-2 carrier. The bone induction ability of BMP2-CS-Ti, BMP2-Ti, CS-Ti and pristine-Ti was detected by culture of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in vitro. The results showed that BMP2-CS-Ti was more capable of promoting cell differentiation than the other three groups. It indicated that the CS/BMP-2 Co coating was stable, maintained the activity of BMP-2, and had good bone induction ability. The antibacterial experiment proved CS/BMP-2 common. The coating has good antibacterial effect on Escherichia coli and Staphylococcus albus.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R318.08
【参考文献】
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,本文编号:1968087
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