生物3D打印组织工程血管及其细胞毒性研究

发布时间：2021-02-25 01:47

　　以中老年人心脑血管疾病和婴幼儿先天性心脏病为代表的血管类疾病一直是威胁人类身体健康的重大医学难题之一,该类疾病的治疗很大程度上依赖于组织工程血管及复杂血管网络的3D（3 Dimension）打印。本文介绍了一种以明胶-海藻酸钠-碳纳米管（Gelatin（Gel）-Sodium Alginate（SA）-Carbon nanotubes（C））混合水凝胶体系作为3D打印原材料/生物墨水,在挤出式生物3D打印机中另行引入步进电机组件,利用打印喷头定向挤出水凝胶和旋转圆筒模型有效配合横向打印出血管支架的方法,后续将小鼠表皮成纤维细胞接种到空心圆管支架内外壁,体外构建了具有生物活性的组织工程血管。首先使用共混法定量配制了Gel-SA-C混合生物墨水,并对混合生物墨水进行了一系列物理化学性能分析。其中SA与Ca²⁺可发生离子交联,当SA浓度高于2%且交联剂中Ca²⁺浓度在1%⁵%之间时方具有可打印性。粘弹性和稳态粘度检测表明,明胶的引入在打印前期可为打印支架提供良好的定形作用,海藻酸钠的交联过程对所打印结构的力学性能和稳定性至关重... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 综述
    1.1 生物3D打印技术
        1.1.1 生物3D打印的常用技术
        1.1.2 生物3D打印机
        1.1.3 生物3D打印的局限性和发展方向
    1.2 生物水凝胶材料
        1.2.1 明胶基水凝胶
        1.2.2 海藻酸钠水凝胶
        1.2.3 明胶-海藻酸钠聚合物的应用进展
    1.3 成纤维细胞
        1.3.1 成纤维细胞概述
        1.3.2 成纤维细胞的来源
        1.3.3 成纤维细胞在组织工程领域的应用
    1.4 选题依据及研究内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 研究内容
2 生物墨水的制备及表征
    2.1 实验材料与实验仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 共混法制备生物墨水
    2.3 生物墨水的可打印性分析
    2.4 流变性能分析
        2.4.1 触变性
        2.4.2 粘弹性
        2.4.3 稳态粘度
        2.4.4 温敏性
    2.5 傅里叶红外光谱
    2.6 本章小结
3 3D打印血管支架
    3.1 实验材料与实验仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
    3.2 3D打印血管支架
        3.2.1 步进电机
        3.2.2 生物3D打印机的改装和血管支架的打印
    3.3 测试与表征
        3.3.1 支架宏观结构
        3.3.2 表面形貌
        3.3.3 孔隙率
        3.3.4 吸水率
        3.3.5 溶胀性能
        3.3.6 力学性能
        3.3.7 降解率
        3.3.8 生物相容性
        3.3.9 数据分析方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 支架宏观结构
        3.4.2 表面形貌
        3.4.3 孔隙率
        3.4.4 吸水率
        3.4.5 溶胀性能
        3.4.6 力学性能
        3.4.7 降解率
        3.4.8 生物相容性
    3.5 本章小结
4 多层细胞血管的构建及检测
    4.1 实验材料与实验仪器
        4.1.1 实验药品
        4.1.2 实验仪器
    4.2 成纤维细胞培养及其检测
        4.2.1 培养基的配制
        4.2.2 原代细胞培养
        4.2.3 细胞传代培养
        4.2.4 生长曲线测定
        4.2.5 细胞形态观察
    4.3 多层细胞血管构建物
        4.3.1 细胞黏附率
        4.3.2 构建物形态学观察
        4.3.3 生物相容性和细胞毒性检测
    4.4 本章小结
结论
展望
参考文献
附录A 文中缩写的含义
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]触变性研究进展及应用综述[J]. 胡圣飞,李慧,胡伟,陈祥星.  湖北工业大学学报. 2012(02)
[2]成纤维细胞的生物学特性及其成骨作用的研究进展[J]. 王英慧.  大同医学专科学校学报. 2006(02)
[3]胶原与明胶分子的化学基础和明胶的凝胶化[J]. 黄惠君,程晋生.  明胶科学与技术. 2005(02)
[4]明胶-海藻酸钠半互穿聚合物网络膜及其电刺激响应行为的研究[J]. 刘根起,赵晓鹏.  功能材料. 2003(04)



本文编号：3050246