当前位置:主页 > 医学论文 > 生物医学论文 >

有序微纳结构材料的制备及其对细胞的作用研究

发布时间:2018-12-21 07:12
【摘要】:细胞与微纳结构材料之间的相互作用是材料科学领域的研究重点之一。材料的物理化学性质对细胞的行为具有非常重要的调控作用,继而影响到细胞的黏附、增殖、迁移和分化等细胞行为和功能。通常材料表面的性质可以分为化学性质和物理性质。对材料表面进行化学基团修饰,可以改变细胞的黏附行为等,但细胞生长环境仍局限于二维平面。物理修饰不仅可以调节细胞黏附排列等行为,甚至可提供细胞培养的三维环境。目前改变材料表面物理形貌的方法有自组装技术、电子束刻蚀、纳米压印技术等。近些年来,由于自组装技术和光刻微加工技术可以在微纳米尺度范围内制备多尺寸多功能的微结构,因此越来越多应用于细胞培养领域。本论文结合自组装和光刻技术,构建二维及三维有序微纳结构材料,并用于细胞培养。研究内容如下:(1)利用自组装方法,制备出微纳多孔有序结构材料;进而再通过拉伸作用,获得孔穴变形的有序结构材料;通过细胞培养,发现孔穴形貌对细胞形貌和细胞排列产生诱导,探讨了不同拉伸倍数对细胞的取向排列诱导情况,拉伸倍数越高细胞定向排列越明显;在此基础上,通过对不同孔穴形貌的有序结构材料进行凝胶修饰的方法,实现了对细胞的黏附行为和定向排列行为的同时调控,这种材料有望为各向异性组织如心肌、血管等的研究提供一种新的方法。(2)提出了基于阶跃拉伸法制备有序结构材料的方法,通过对同一材料在不同区域的不同倍数拉伸,得到了一系列不同孔穴形貌相组合的有序结构材料;基于此方法,还获得了孔穴形貌渐变的有序结构材料;此外,细胞实验表明,肌腱细胞在渐变拉伸材料表面呈现无序至有序的渐变排列;这种细胞渐变排列为今后研究组织工程领域中的关节连接处等提供了研究基础。(3)基于水平接触曝光结合双向曝光的方法,获得了有序网格结构中空纤维;细胞实验表明,细胞可围绕管状结构黏附生长形成致密层;进而通过对中空纤维的药物凝胶灌注,获得了负载药物的功能性纤维,并探讨了功能性纤维对表面黏附细胞的影响;此外,还设计并制备得到了单进口多出口的纤维网络支架;这种具有贯穿通道且通透管壁的中空纤维及其纤维网络,有望在三维灌注细胞培养、药物缓释等领域中得到应用。
[Abstract]:The interaction between cells and nanomaterials is one of the most important issues in the field of material science. The physical and chemical properties of materials play an important role in regulating cell behavior, and then affect cell adhesion, proliferation, migration and differentiation. In general, the surface properties of materials can be divided into chemical and physical properties. Modification of the surface of the material with chemical groups can change the adhesion behavior of the cells, but the cell growth environment is still confined to the two-dimensional plane. Physical modification can not only regulate the behavior of cell adhesion, but also provide a three-dimensional environment for cell culture. At present, the methods to change the physical morphology of materials are self-assembly, electron beam etching, nano-imprint and so on. In recent years, self-assembly and photolithography techniques have been widely used in the field of cell culture because they can be used to fabricate multi-size and multi-functional microstructures in the range of microscale and nano-scale. In this paper, two-dimensional and three-dimensional ordered micro-nano structure materials were constructed by self-assembly and photolithography, and used in cell culture. The main contents of the study are as follows: (1) the micro-nano porous ordered structure materials were prepared by the self-assembly method, and then the ordered structure materials with pore deformation were obtained by drawing. Through cell culture, it was found that the pore morphology induced the cell morphology and cell alignment, and the different stretching times induced the cell orientation. The higher the stretching ratio, the more obvious the cell orientation was. On this basis, the adhesion and orientation behavior of the cells were regulated simultaneously by the gel modification of the ordered structure materials with different pore morphology. This material is expected to be anisotropic tissue such as myocardium. The study of blood vessels provides a new method. (2) the method of preparing ordered structure materials based on step stretching method is proposed, by drawing different times of the same material in different regions. A series of ordered structure materials with different pore morphology were obtained. On the basis of this method, the ordered structure materials with gradual pore morphology were obtained, and the cellular experiments showed that the tendon cells were disordered to orderly arranged on the surface of the gradients. This gradual arrangement of cells provides a basis for future research on joint junctions in the field of tissue engineering. (3) based on the method of horizontal contact exposure combined with bidirectional exposure, the ordered meshed hollow fibers are obtained. Cell experiments showed that the cells could form dense layers around the tubular structure, and then the drug loaded functional fibers were obtained through the drug gel perfusion of hollow fibers, and the effects of functional fibers on the surface adhesion cells were discussed. In addition, a fiber network scaffold with single inlet and multiple outlets was designed and prepared. The hollow fiber and its fiber network with penetrating channels and through the tube wall are expected to be applied in the fields of three-dimensional perfusion cell culture and drug delivery.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R318.08

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 戚欣;张琳;李静;;中空纤维法在昆明小鼠中应用——一种体内抗肿瘤药物筛选技术[J];中国海洋药物;2013年04期

2 刘晓霓;杨庆;李玉洁;潘国凤;韩晓;翁小刚;张英丰;王怡薇;朱晓新;;中空纤维测定法在抗肿瘤药物研究中的应用[J];中国实验动物学报;2009年05期

3 Bradley G.Andersen,杨晓峰;应用中空纤维技术生产单克隆抗体的最佳技术[J];细胞与分子免疫学杂志;1987年04期

4 许少波;王建华;;中空纤维膜式氧合器的研究进展[J];医疗保健器具;2006年10期

5 杨本明;中空纤维超滤器抑菌方法的改进[J];中国医院药学杂志;1993年10期

6 邓晶晶;纪圣君;陈烨;林晓琳;王蕊;徐利锋;;应用中空纤维测定法评价藤甲酰苷对人癌细胞生长的抑制作用[J];药学实践杂志;2014年04期

7 周彦明;杨本明;;应用外压式聚砜中空纤维超滤器的防霉经验[J];天津药学;1991年04期

8 顾墀秋;;床边血超滤病人的护理[J];中国实用护理杂志;1988年11期

9 冯浩;;聚砜中空纤维超滤器在石家庄市通过技术鉴定[J];生化药物杂志;1991年02期

10 Md Monwar Hossain;中空纤维膜组件在生物分子反应萃取中的应用(英文)[J];中国抗生素杂志;2005年01期

相关会议论文 前10条

1 路勇;李剑锋;姜芳婷;王苗苗;王红;陈丽;何鸣元;;新型整体式微纤结构材料技术及其应用[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年

2 刘珂嘉;刘吉平;孙桂媛;;一种新型难燃结构材料的制备研究[A];2013年全国阻燃学术年会会议论文集[C];2013年

3 黄小琦;王立;刘宇飞;;太阳帆飞行器帆体结构材料选用分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集(下册)[C];2012年

4 黄群英;刘少军;李春京;吴庆生;李艳芬;彭蕾;吴宜灿;万发荣;巨新;单以银;郁金南;朱升云;杨建锋;韩福生;李合琴;雷玉成;;中国低活化钢(CLAM)研发进展[A];第四届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2009年

5 刘静;黄群英;高胜;朱志强;宋勇;徐敬尧;张敏;陈小强;吴宜灿;FDS团队;;液态铅合金与先进核能反应堆候选结构材料浸润性实验研究[A];第五届反应堆物理与核材料学术研讨会、第二届核能软件自主化研讨会会议摘要集[C];2011年

6 李凯;余立琼;栾志强;叶平伟;杨德瑞;梁国杰;吴琼;;轻质碳基泡沫的空间应用[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2009学术交流会论文集[C];2009年

7 尹益辉;李思忠;陈裕泽;张光军;;强激光辐照下的结构材料效应[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年

8 陈辉;胡震宇;丁同才;周遇仁;刘鲁江;;月球车结构材料应用研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年

9 赵洪;;用Ansys计算周期性带结构材料的垂直反射系数[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年

10 ;序[A];中国新材料产业发展报告(2010)[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 李有观;结构材料将向梯度性材料发展[N];中国有色金属报;2005年

2 常毅传;镁以两大类形态进入消费领域[N];中国有色金属报;2011年

3 陈亚莉;波音与空客对结构材料应用各持己见[N];中国航空报;2004年

4 记者 刘霞;美研发出模拟血管结构的复合材料[N];科技日报;2011年

5 刘春;仪化开发13旦中空纤维[N];中国纺织报;2006年

6 陈维新 周义本;仪化增产四孔中空纤维[N];中国石化报;2001年

7 唐士军;中空纤维:长袖善舞天地宽[N];中国纺织报;2003年

8 刘树青;仪化中空纤维市场看好[N];中国纺织报;2004年

9 陈永杰 陈维新;仪化远红外中空纤维走俏[N];中国石化报;2000年

10 汪伟 刘耀辉;“天津膜”规模亚洲第一[N];天津日报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 陆洁;有序微纳结构材料的制备及其对细胞的作用研究[D];东南大学;2017年

2 朱春生;空天飞机热防护结构材料的仿生研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 茅t挪,

本文编号:2388545


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/2388545.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户680e8***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com