材料表面电荷空间分布的可控构建及其生物学效应研究
发布时间：2021-04-08 09:41
电在生命活动中发挥着重要作用,细胞与细胞之间,细胞与材料之间的相互作用都伴随着电信号的传递。电刺激可以调控细胞的定殖和功能,加速伤口愈合和组织再生。电活性生物材料作为新一代“智能”生物材料可以有效地产生电信号,积极的作用于生命活动。植入体在进入体内时,来自周围体液的蛋白质会自发吸附到材料表面,进而影响随后的细胞行为。因此,植入物表面上蛋白质吸附的空间特异性及吸附量调节对于介导随后的细胞行为是关键的。与传统生物材料的表面调控策略不同,在本研究中,构建可控的表面电荷空间分布的模型,通过其电学特性实现蛋白选择性空间吸附的调控以及后续细胞行为的介导。目前组织损伤的治疗方法大多是被动的,很少参与内源性细胞行为的调控,虽然已有研究表明电信号在伤口愈合和组织再生中非常重要,但由于目前施加电刺激的设备多为有线装置,且操作复杂,在实际应用中仍有许多困难。基于前期工作所构建的表面电荷空间分布模型及其调控功能,进而设计了一种具有空间分布电活性氯氧化铋纳米片复合水凝胶的材料以通过所提供的光电微环境促进创面愈合。该策略为临床治疗提供了可控,无线,有效的全新策略,具有广阔的应用前景。本课题的主要研究内容如下:（1...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料特性与细胞命运的相互作用[3]
华南理工大学硕士学位论文10过程的示意图以及直接和反向压电效应的表示如图1-3所示。压电材料可以基于合成聚合物或陶瓷，天然材料或水凝胶系统构成，这些材料可以制成宏观，微观或纳米级结构，在医学领域的具有巨大的应用潜力。图1-3压电效应机制和极化类型[59]Figure1-3piezoelectriceffectmechanismstypesofpolingprocedures[59]1.3.1.4光伏材料光伏（PV）是通过使用能够吸收和捕获光同时将电荷载流子激发到更高能态并产生电子流的半导体材料将光转换成电能的过程。PV器件由两个区域组成，一个n型掺杂区和一个p型掺杂区，分别具有过量的电子和不足的电子（即空穴）。当两个组件都接触时，多余的电子从n型掺杂区流入p型掺杂区，从而在两者之间产生电常虽然可以以多种形式构成PV装置，但可以将其分为三种主要类型。最简单的PV器件由一个电子供体和一个电子受体组成，将它们夹在一个薄膜（单层或双层）中，以使电荷载流子通过结扩散[68]。但是，薄膜越薄，可以捕获的光量就越少。可以通过将电子给体和电子受体成分混合成混合物来解决以前的缺点，从而增强载流子扩散。这些光伏设备通常由将半导体纳米颗粒与共轭聚合物混合的复合混合物组成，其中一种充当电子给体，另一
第二章铌酸钾钠基表面电荷空间分布模型的构建及其生物学效应研究25图2-2陶瓷形貌及理化性质分析。（a）极化前后的样品的扫描电镜图像，（b）铌酸钾钠陶瓷的EDS图谱，（c）铌酸钾钠（KNN）和物相空间分布铌酸钾钠（MPK）的XPS图谱，（d）KNN和MPK的XRD图谱Figure2-2Analysisofceramicmorphologyandphysicalandchemicalproperties.(a)Scanningelectronmicrographofsamplesbeforeandafterpolarization,(b)EDSspectrumofpotassiumsodiumniobate,and(c)XPSpatternofKNNandMPK,(d)XRDpatternofKNNandMPK2.3.2极化对材料亲疏水性的影响亲疏水性是材料重要的理化特性，材料亲疏水性的差异是影响生物学行为的重要因素。通过接触角表征铌酸钾钠陶瓷在激光辐照和直流电场高压极化后的亲疏水性质，如图2-3所示。铌酸钾钠（KNN）及激光辐照后的物相空间分布的陶瓷样品（MPK）都表现出良好的亲水特性，在极化之后，仍然保持良好的亲水特性，这可能是由于铌酸钾钠样品的
【参考文献】：
期刊论文
[1]A novel microcurrent dressing for wound healing in a rat skin defect model[J]. Chao Yu,Zhi-Xiu Xu,Yan-Hui Hao,Ya-Bing Gao,Bin-Wei Yao,Jing Zhang,Bing Wang,Zong-Qian Hu,RuiYun Peng. Military Medical Research. 2020(02)
本文编号：3125321
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料特性与细胞命运的相互作用[3]
华南理工大学硕士学位论文10过程的示意图以及直接和反向压电效应的表示如图1-3所示。压电材料可以基于合成聚合物或陶瓷，天然材料或水凝胶系统构成，这些材料可以制成宏观，微观或纳米级结构，在医学领域的具有巨大的应用潜力。图1-3压电效应机制和极化类型[59]Figure1-3piezoelectriceffectmechanismstypesofpolingprocedures[59]1.3.1.4光伏材料光伏（PV）是通过使用能够吸收和捕获光同时将电荷载流子激发到更高能态并产生电子流的半导体材料将光转换成电能的过程。PV器件由两个区域组成，一个n型掺杂区和一个p型掺杂区，分别具有过量的电子和不足的电子（即空穴）。当两个组件都接触时，多余的电子从n型掺杂区流入p型掺杂区，从而在两者之间产生电常虽然可以以多种形式构成PV装置，但可以将其分为三种主要类型。最简单的PV器件由一个电子供体和一个电子受体组成，将它们夹在一个薄膜（单层或双层）中，以使电荷载流子通过结扩散[68]。但是，薄膜越薄，可以捕获的光量就越少。可以通过将电子给体和电子受体成分混合成混合物来解决以前的缺点，从而增强载流子扩散。这些光伏设备通常由将半导体纳米颗粒与共轭聚合物混合的复合混合物组成，其中一种充当电子给体，另一
第二章铌酸钾钠基表面电荷空间分布模型的构建及其生物学效应研究25图2-2陶瓷形貌及理化性质分析。（a）极化前后的样品的扫描电镜图像，（b）铌酸钾钠陶瓷的EDS图谱，（c）铌酸钾钠（KNN）和物相空间分布铌酸钾钠（MPK）的XPS图谱，（d）KNN和MPK的XRD图谱Figure2-2Analysisofceramicmorphologyandphysicalandchemicalproperties.(a)Scanningelectronmicrographofsamplesbeforeandafterpolarization,(b)EDSspectrumofpotassiumsodiumniobate,and(c)XPSpatternofKNNandMPK,(d)XRDpatternofKNNandMPK2.3.2极化对材料亲疏水性的影响亲疏水性是材料重要的理化特性，材料亲疏水性的差异是影响生物学行为的重要因素。通过接触角表征铌酸钾钠陶瓷在激光辐照和直流电场高压极化后的亲疏水性质，如图2-3所示。铌酸钾钠（KNN）及激光辐照后的物相空间分布的陶瓷样品（MPK）都表现出良好的亲水特性，在极化之后，仍然保持良好的亲水特性，这可能是由于铌酸钾钠样品的
【参考文献】：
期刊论文
[1]A novel microcurrent dressing for wound healing in a rat skin defect model[J]. Chao Yu,Zhi-Xiu Xu,Yan-Hui Hao,Ya-Bing Gao,Bin-Wei Yao,Jing Zhang,Bing Wang,Zong-Qian Hu,RuiYun Peng. Military Medical Research. 2020(02)
本文编号：3125321
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