聚多巴胺修饰碳纳米管静电叠层复合膜的制备及细胞作用研究

发布时间：2020-03-01 11:42

【摘要】：碳纳米管自被发现以来,就因独特的物理化学性质而受到广泛的关注,在电学、光学和功能复合材料领域都有极大的应用前景。但是碳纳米管本身具有高度离域化的π键和极大的长径比,在溶剂中极易发生团聚和缠结,这大大限制了碳纳米管的应用。多巴胺(3,4-二羟基-苯丙氨酸)是一种环境友好型的生物分子,含有邻苯二酚官能团,在碱性有氧的条件下能够发生自聚合,粘附在任何基材上,且不改变基材的固有性质。聚多巴胺层上具有活性官能基团,能够作为二级反应平台,引入其他功能性高分子,从而对材料进行进一步的修饰。在本研究中,我们通过多巴胺在碱性有氧条件下发生的自聚合反应在碳纳米管表面包覆一层聚多巴胺,对其进行功能化修饰,研究改性后的碳纳米管的细胞相容性。并进一步通过层层组装技术制备聚多巴胺修饰碳纳米管静电叠层复合膜,研究复合膜与巨噬细胞和神经干细胞之间的相互作用,考察其在神经科学领域的应用。具体内容如下:(1)通过多巴胺自聚合对碳纳米管进行功能化修饰,采用TEM、XPS等技术对修饰后的碳纳米管(CNT@PDA)进行表征。以巨噬细胞为模型,研究CNT@PDA颗粒对巨噬细胞的活性、吞噬能力、炎症因子分泌和基因表达的影响。结果发现CNT@PDA颗粒对巨噬细胞的活性影响较小。但经CNT@PDA分散液处理后的巨噬细胞对0.1-1μm的微球颗粒吞噬能力下降,并且直径越大,吞噬能力下降越明显。CNT@PDA颗粒对巨噬细胞炎症因子的分泌有轻微的影响,且对巨噬细胞的基因表达影响较小。(2)将聚多巴胺修饰的碳纳米管通过层层组装技术与聚赖氨酸(PLL)进行复合,制备PLL-CNT@PDA多层膜,利用紫外、XPS、接触角对其进行表征。研究PLL-CNT@PDA多层膜与巨噬细胞之间的相互作用。结果发现PLL-CNT@PDA多层膜对巨噬细胞的毒性作用很小,且未发现CNT@PDA颗粒被吞噬的现象。将PLL-CNT@PDA多层膜植入大鼠体内,未出现明显的炎症细胞浸润,这说明PLL-CNT@PDA多层膜具有良好的生物相容性。(3)利用层层组装技术制备PDDA-CNT@PDA多层膜,研究其与神经干细胞之间的相互作用。结果发现PDDA-CNT@PDA多层膜有利于神经干细胞向神经元分化,促进神经元轴突与树突的生长,且在一定程度上影响星型胶质细胞的生长。
【图文】：

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暨南大学硕士研究生论文的铂电极相比，碳纳米管与铂纳米颗粒共同修饰的玻璃碳电极能够和工作电压，响应时间也从 30 s 缩短到 5 s，这说明修饰后的电极。Zhou[9]等将聚乙烯二氧噻吩（poly-3，4-ethylenedioxythiophene，混匀后，采用恒电流沉积的方法使其沉积在 Pt 电极表面，结果发现良好的电化学性能和稳定性。而且在将电极植入大鼠皮下六周后，，T/MWCNT 膜展现出了更好的生物相容性，且电极周围存活了更多的度也相对减少。

树突细胞,碳纳米管,硕士研究生论文,复合支架

暨南大学硕士研究生论文够负载大量的树突细胞，且能够维持其生长状态超过三天。而随后的实验F-MWCNT 三维支架能够促进树突细胞的生长。Fonseca[11]等人将多壁碳纳米糖和羟基磷灰石支架中，发现掺杂有碳纳米管的支架材料上，人类间充质干好，这说明碳纳米管在骨组织工程上具有较好的应用前景。Kam[12]等通过自的层粘连蛋白-单壁碳纳米管的复合支架，有利于神经干细胞的生长和增殖，中成功地诱导神经干细胞分化为神经细胞且形成神经网络。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R318.08

【参考文献】