肝素化碳纳米管/胶原/羟基磷灰石复合支架材料的制备、表征及性能研究
发布时间：2020-12-04 12:13
骨组织工程支架材料是组织工程领域的研究热点之一。胶原（Collagen, Col）/羟基磷灰石（Hydroxyapatite, HA）复合材料因其结构与成分与天然骨相近，具有良好的生物相容性和生物活性，受到了广泛的关注。但是其力学强度低及易降解的特性，限制了其实际应用效果。碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）能显著增强材料的力学性能，但其疏水性强，易缠绕聚集而沉淀，且具有一定的细胞毒性，导致其生物相容性差，极大地制约了碳纳米管的实际应用。本论文旨在制备肝素化单壁碳纳米管（Heparinized SingleWall Carbon Nanotubes，SWCNTs-Hep），并利用其改善胶原蛋白/羟基磷灰石支架材料的力学性能和生物学性能。首先对单壁碳纳米管（SWCNT）的羧基进行酰化和氨基化，再利用EDC作为催化剂，将肝素通过共价键固定到SWCNT表面，制备了肝素化单壁碳纳米管（SWCNTs-Hep）。通过FTIR、糖含量分析及Zeta电位测定等方法证实，肝素被成功固定到SWCNTs表面，材料表面肝素接枝量达到257.53μg/mg，并呈明显的负电性。TEM结果表明S...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HA的结构示意图
能引起了材料科学和生命科学研究者的广泛关注。CNTs 是一种由单层或绕而成，具有特殊的中空管柱型结构的一维碳族材料(图 1.2)。CNTs 的管米到几十纳米之间，长度一般在几微米到几十微米，长径比极高。尤其高的拉伸强度和弯曲角度，和其他高分子材料共混制备复合材料，可以显强度、韧性和弹性，因此在生物材料领域有巨大的应用前景。
还需要更进一步的研究。NTs 作为一种新型的热门材料，其在骨组织修复材料中的应用大有可为。料主要还是 HA/Col 或 CNTs/HA 复合材料，未见 CNTs/HA/Col 三元复合的报道。优势互补是复合支架材料研究的重要方面也是重要手段，将三种，获得具有优秀性能与生物性能的复合骨组织支架材料将有着良好的前景NTs 本身的具有极大的比表面积和表面能，极易发生聚集，难以稳定的分的复合材料组分分布不均匀，影响其力学性能。另一方面，CNTs 作为生用时，容易特异性的 CNTs 容易非特异性吸附蛋白质，引起红细胞破裂，导致血液凝固和血栓形成等问题。此外，CNTs 具有一定的细胞毒性，且赖性，进一步制约了其在生物医学材料方面的应用。素是一种由糖醛酸和葡萄糖胺以(1→4)-糖苷键连接起来的重复二糖单元酸化线性粘多糖(图 1.3)，是目前临床使用最为广泛的抗凝血药物。它不仅性，而且能通过结合并激活细胞生长因子，促进细胞的生长分化。通过在肝素，使其表面具有与内皮细胞膜和细胞外基质中类似的糖胺聚糖结构，其血液相容性，还能有效提高其细胞相容性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性磷酸钙复合明胶海绵的制备及对骨缺损修复的实验研究[J]. 张珂,王淑敏,蔡意达,周鸿国,俞立英. 中国医药. 2012 (05)
[2]氨基化多壁碳纳米管的制备[J]. 侯立晨,孟庆杰,王宁,张兴祥. 天津工业大学学报. 2011(06)
[3]碳酸化含硅羟基磷灰石纳米粉体的超声化学法合成及表征[J]. 张超武,肖玲,刘昌涛,段聪越,杨军,王芬. 硅酸盐学报. 2011(12)
[4]天然高分子材料研究进展[J]. 汪怿翔,张俐娜. 高分子通报. 2008(07)
[5]ATR-FTIR光谱技术在高聚物研究中的应用[J]. 方林,黄红海. 化学工程师. 2008(03)
[6]骨科生物医用材料[J]. 朱振安,毛远青. 生物骨科材料与临床研究. 2005(03)
[7]生物医用纳米羟基磷灰石的研究进展[J]. 袁媛,刘昌胜. 硅酸盐通报. 2003(06)
[8]羟基磷灰石生物陶瓷材料的现状及展望[J]. 李新化,郑治祥,汤文明,吕君,刘君武. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2002(06)
本文编号：2897589
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HA的结构示意图
能引起了材料科学和生命科学研究者的广泛关注。CNTs 是一种由单层或绕而成，具有特殊的中空管柱型结构的一维碳族材料(图 1.2)。CNTs 的管米到几十纳米之间，长度一般在几微米到几十微米，长径比极高。尤其高的拉伸强度和弯曲角度，和其他高分子材料共混制备复合材料，可以显强度、韧性和弹性，因此在生物材料领域有巨大的应用前景。
还需要更进一步的研究。NTs 作为一种新型的热门材料，其在骨组织修复材料中的应用大有可为。料主要还是 HA/Col 或 CNTs/HA 复合材料，未见 CNTs/HA/Col 三元复合的报道。优势互补是复合支架材料研究的重要方面也是重要手段，将三种，获得具有优秀性能与生物性能的复合骨组织支架材料将有着良好的前景NTs 本身的具有极大的比表面积和表面能，极易发生聚集，难以稳定的分的复合材料组分分布不均匀，影响其力学性能。另一方面，CNTs 作为生用时，容易特异性的 CNTs 容易非特异性吸附蛋白质，引起红细胞破裂，导致血液凝固和血栓形成等问题。此外，CNTs 具有一定的细胞毒性，且赖性，进一步制约了其在生物医学材料方面的应用。素是一种由糖醛酸和葡萄糖胺以(1→4)-糖苷键连接起来的重复二糖单元酸化线性粘多糖(图 1.3)，是目前临床使用最为广泛的抗凝血药物。它不仅性，而且能通过结合并激活细胞生长因子，促进细胞的生长分化。通过在肝素，使其表面具有与内皮细胞膜和细胞外基质中类似的糖胺聚糖结构，其血液相容性，还能有效提高其细胞相容性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性磷酸钙复合明胶海绵的制备及对骨缺损修复的实验研究[J]. 张珂,王淑敏,蔡意达,周鸿国,俞立英. 中国医药. 2012 (05)
[2]氨基化多壁碳纳米管的制备[J]. 侯立晨,孟庆杰,王宁,张兴祥. 天津工业大学学报. 2011(06)
[3]碳酸化含硅羟基磷灰石纳米粉体的超声化学法合成及表征[J]. 张超武,肖玲,刘昌涛,段聪越,杨军,王芬. 硅酸盐学报. 2011(12)
[4]天然高分子材料研究进展[J]. 汪怿翔,张俐娜. 高分子通报. 2008(07)
[5]ATR-FTIR光谱技术在高聚物研究中的应用[J]. 方林,黄红海. 化学工程师. 2008(03)
[6]骨科生物医用材料[J]. 朱振安,毛远青. 生物骨科材料与临床研究. 2005(03)
[7]生物医用纳米羟基磷灰石的研究进展[J]. 袁媛,刘昌胜. 硅酸盐通报. 2003(06)
[8]羟基磷灰石生物陶瓷材料的现状及展望[J]. 李新化,郑治祥,汤文明,吕君,刘君武. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2002(06)
本文编号：2897589
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