超声增强不锈钢表面多巴胺的涂覆及辐射接枝HEMA的二次改性研究

发布时间：2017-05-01 12:11

  本文关键词：超声增强不锈钢表面多巴胺的涂覆及辐射接枝HEMA的二次改性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：医用不锈钢在血管支架、人工关节、义齿等材料方面的应用越来越广泛[1,2]。进一步提高不锈钢表面的耐腐蚀性、生物相容性和血液相容性已经成为植入不锈钢材料的研究热点[3,4]。多巴胺仿生粘附的自聚-复合涂覆技术是近年来提出的材料表面改性的一种有效新技术[5-10]。本课题组在跟踪研究多巴胺在不同材料表面涂覆研究中发现在超声条件下,多巴胺在材料表面的成膜速度大大加快,形成的膜均匀致密,膜与基材的结合力也明显增强。本文研究了多巴胺在碱性和氧化环境中的自聚-复合涂覆性能,利用超声增强在材料表面涂覆多巴胺,形成高粘附性的聚多巴胺层;并采用辐射接枝法在多巴胺涂覆的不锈钢表面进行了二次改性,研究了不锈钢改性前后的理化性能、生物相容性和血液相容性等,本文主要工作如下:1、采用静置涂覆和超声涂覆方法对材料表面涂覆多巴胺。通过SEM、AFM和接触角仪等分析手段,比较了超声和静置条件下涂覆多巴胺的材料表面形貌特征及亲水性变化等。2、分别以聚苯乙烯和医用不锈钢材料为基材,研究了p H、多巴胺浓度、反应温度、反应时间、超声功率等变化对涂覆多巴胺的影响。3、采用γ射线为辐射源,将多巴胺涂覆改性的医用不锈钢置于甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)水溶液中进行共辐照接枝。分别研究了HEMA浓度,阻聚剂浓度等对接枝效果的影响。采用红外光谱(ATR-FTIR)、XPS、接触角仪、SEM、AFM等手段研究了不锈钢表面涂覆多巴胺及辐射接枝HEMA前后化学结构、表面元素、亲水性等变化及表面形貌特征。4、采用电化学工作站测定极化曲线、血小板粘附实验、溶血率实验以及蛋白质吸附实验等方法分别研究了空白不锈钢、涂覆多巴胺的不锈钢及二次改性接枝HEMA后不锈钢表面的抗腐蚀性、生物相容性和血液相容性等。
【关键词】：多巴胺 超声 HEMA 医用不锈钢 辐射接枝 生物相容性
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4;R318.08
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-11
• 第一章 绪论11-29
• 1.1 医用不锈钢的研究进展11-14
• 1.1.1 医用不锈钢的应用现状11-12
• 1.1.2 医用不锈钢表面改性的研究进展12-14
• 1.2 多巴胺概述14-21
• 1.2.1 多巴胺简介14-16
• 1.2.2 多巴胺对材料表面自聚-复合的原理16-17
• 1.2.3 多巴胺自聚-复合在表面改性及功能化方面的应用17-21
• 1.3 生物相容性概述21-23
• 1.3.1 血液相容性21-22
• 1.3.2 组织相容性22
• 1.3.3 细胞相容性22-23
• 1.4 超声波化学效应概述23-25
• 1.4.1 空化效应23-24
• 1.4.2 控粒作用24-25
• 1.5 辐射接枝改性材料表面的研究进展25-27
• 1.6 聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）的概述27
• 1.7 课题研究目的和意义27-29
• 第二章 静置与超声涂覆多巴胺的比较29-38
• 2.1 试剂和仪器29-30
• 2.1.1 试剂29
• 2.1.2 仪器29-30
• 2.2 实验30-32
• 2.2.1 材料的表面预处理30
• 2.2.2 Tris-HCl缓冲溶液（pH=8.5)的配置30
• 2.2.3 多巴胺的涂覆30-31
• 2.2.4 性能与结构表征31-32
• 2.3 结果与讨论32-37
• 2.3.1 材料表面外观形貌32
• 2.3.2 材料表面亲水性变化32-33
• 2.3.3 材料表面SEM形貌分析33-34
• 2.3.4 材料表面AFM形貌分析34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 超声增强材料表面涂覆多巴胺研究38-55
• 3.1 试剂和仪器38-39
• 3.1.1 试剂38
• 3.1.2 仪器38-39
• 3.2 实验39-43
• 3.2.1 多巴胺在PS比色皿上的涂覆39-41
• 3.2.2 多巴胺在医用不锈钢表面的涂覆41-43
• 3.3 实验结果与分析43-54
• 3.3.1 比色皿表面涂覆多巴胺43-49
• 3.3.2 不锈钢表面涂覆多巴胺49-54
• 3.4 结论54-55
• 第四章 共辐射接枝HEMA的二次改性及其生物相容性的研究55-73
• 4.1 试剂和仪器55-56
• 4.1.1 试剂55
• 4.1.2 仪器55-56
• 4.2 实验56-58
• 4.2.1 共辐照接枝制备PHEMA-g-PDA-SS56-57
• 4.2.2 不锈钢表面亲水性能测试57
• 4.2.3 不锈钢表面化学元素与结构测试57
• 4.2.4 不锈钢表面形貌测试57
• 4.2.5 不锈钢表面抗腐蚀性能测试57-58
• 4.2.6 生物相容性实验58
• 4.3 实验结果与讨论58-72
• 4.3.1 共辐照接枝机理58-59
• 4.3.2 医用不锈钢表面接枝HEMA宏观外观比较59-60
• 4.3.3 辐射接枝HEMA的影响条件分析60-62
• 4.3.4 不锈钢表面亲水性变化62-63
• 4.3.5 不锈钢表面形貌表征63-65
• 4.3.6 不锈钢表面化学元素和结构分析65-68
• 4.3.7 不锈钢表面抗腐蚀性能变化68-69
• 4.3.8 不锈钢表面生物相容性分析69-72
• 4.4 结论72-73
• 第五章 结论与展望73-74
• 5.1 结论73
• 5.2 存在的问题与努力的方向73-74
• 参考文献74-79
• 作者在攻读硕士期间发表的论文79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 梁平;;超声波化学沉积的研究现状[J];电镀与涂饰;2010年03期

2 申迎华;刘慧敏;李国卿;翟志国;树学峰;台秀梅;;pH响应型P(HEMA/MAA)纳米微凝胶分散液的凝胶化行为和流变性能[J];物理化学学报;2011年08期

3 魏建功;李志明;王新灵;;甲基丙烯酸甲酯在聚偏氟乙烯膜上的辐照接枝[J];应用化学;2007年10期

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本文编号：338890