三维打印聚氨酯组织工程支架的研究

发布时间：2021-07-27 23:16

　　组织工程的不断发展为人体受损组织的修复带来了新希望。生物支架材料作为组织工程的重要要素之一,其结构和性能的好坏将影响细胞粘附和增殖。三维打印,由于其有极高的精度和构造速度,适用于生物医学领域特别是组织工程应用中。3D打印方法可以克服传统支架制备方法的不足,如孔连通性不好、孔隙率无法控制、孔尺寸大小等问题。聚氨酯是分子主链上含有氨基甲酸基团大分子化合物,具有良好的生物相容性,其力学性能可以通过调节软硬段的比例来控制。选用含降解基团的软段和硬段可以提高聚氨酯的降解性能。因此,聚氨酯可作为组织工程的优选生物材料。本研究中先是采用聚四氢呋喃2000为软段、六甲基二异氰酸酯为硬段,设计正交实验优化聚氨酯的预聚工艺,得到最优的聚氨酯预聚的工艺条件为在70℃预聚250min,搅拌速率60rpm,催化剂浓度0.17%质量分数。然后优选预聚的优化条件来合成不同硬段含量的聚氨酯,并对聚氨酯的分子量、机械强度、热学性能做进一步分析。最终合成聚氨酯分子量控制得较好,分散系数小。随着硬段含量的增加,聚氨酯表面呈现出相分离。本研究还对合成聚氨酯的血液相容性和细胞毒性测试,结果表明,合成聚氨酯血液相容性好,且无毒性... 

【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】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同原理的3D打印系统示意图

图 1-2 一步法和预聚体法合成聚氨酯 polyurethane polymerization based on the one-shot method and premethod的软段化学结构醇、聚酯多元醇和含有多羟基嵌段聚合物常用作聚氨酯合成软段聚氨酯的模量有着重要的影响。同时端羟基在软段链端的不同位段合成聚氨酯反应的速率较快。软段上伯醇反应活性要比仲醇高聚氨酯反应速率较慢。醇的主要官能团为主链上醚键和端基的羟基。二羟基聚醚是合成二元醇，用它与二异氰酸酯合成的没有支链的聚氨酯，其断裂伸调节软段结构和浓度比例实现。常见的聚醚二醇有聚乙二醇(P聚 1,4-丁二醇(PTMG)等[43]。PTMG 合成聚氨酯溶胀率较低，力学用聚氨酯的合成中。PEG 作为软段合成聚氨优点亲水性好，且可工程领域对降解性能和亲水性要求较高的聚氨酯生物材料制备中

溶解异氰酸酯试样。待溶解完毕后，向锥形瓶加入约 100ml 异丙醇。本实作为显示反应的指示剂，用盐酸标准滴定异氰酸酯溶液。再滴定时同时振液蓝变黄色且 5 分钟不褪色即为滴定终点。在上述试样滴定同时进行平行验，平行实验结果之差要小于 0.11%[73]。验结果与讨论红外结果分析 2-1 中 a-f 为已知-NCO 质量摩尔浓度试样的的红外谱图。特别说明，此谱处理后的谱图，2267cm-1 附近处为-NCO 的特征峰，1099cm-1 附近为醚征峰，反应过程中 C-O-C 含量不变，反应体积变化忽略不计，而可视为 C反应进行变化。在此基础上视醚键 C-O-C 对应特征峰(1099cm-1 处)峰高样品和各组实验样品-NCO 特征峰（1099cm-1 处）的峰高值。表 2-5 为-红外光谱测得的峰高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚氨酯预聚体中异氰酸酯基团含量的测定[J]. 王学川,卢先博,强涛涛.  西部皮革. 2009(05)



本文编号：3306734