用形状记忆功能聚合物调节表面微图案的研究

发布时间：2017-05-02 17:19

  本文关键词：用形状记忆功能聚合物调节表面微图案的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：活细胞在响应细胞-基底界面这个物理信号时能改变它们的形状和功能,因此在影响细胞行为方面随时间变化的基底表面被认为是非常重要的。在本论文研究中,我们在聚合物纳米复合物基底表面上制作了热驱动的具有形状记忆功能的表面拓扑结构。聚合物纳米复合物是由PCL(聚己内酯)与丙烯醇的化学交联聚合物作为基体材料和Fe304纳米颗粒作为填料组成。表面微支柱图案阵列是通过热压微压印光刻技术制作的,并且在回复起始温度34℃到最终的41℃之间它们表现出非常优秀的形状记忆性能。 我们利用三种表面基底：静态和动态微支柱表面以及光滑的平面,来研究大鼠骨髓间充质干细胞的细胞行为。在此过程中,由于形状记忆回复,在32℃下压倒的临时形状(呈O。倒立)在温度加热到41℃时逐渐回复到原始形状(900站立形状)。结果表明：与静态微支柱表面和光滑的平面表面相比较,动态变化的表面拓扑转变和微支柱回复过程中对干细胞产生的力和微支柱结构变化能够有效的控制细胞粘附、铺展和细胞的形貌。 最后,我们考察了体外降解对微支柱的形状记忆性能的影响。从结果可以看出,随着降解时间的延长,形状记忆微支柱的回复率明显降低,另外,微支柱表面变得粗糙,由原来规整的圆柱体降解为不规整的圆柱体。通过分析证明,复合材料中有机-无机两相界面结合力以及复合材料交联结构的破坏,是微支柱形状记忆性能降低的主要因素。
【关键词】：拓扑结构 可生物降解 磁致型形状记忆 组织工程
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-28
• 1.1 形状记忆聚合物12-17
• 1.1.1 形状记忆聚合物简介12
• 1.1.2 形状记忆聚合物的记忆原理12
• 1.1.3 热致型形状记忆聚合物的分子学12-14
• 1.1.4 形状记忆聚合物的分类14-17
• 1.2 可生物降解形状记忆聚合物17-19
• 1.2.1 定义17
• 1.2.2 研究现状及发展17-18
• 1.2.3 生物医学领域的应用18-19
• 1.3 磁性Fe_3O_4填充增强的高分子基形状记忆复合材料19-20
• 1.4 表面微图形的设计及图案表面对细胞行为的影响20-25
• 1.4.1 软刻蚀技术20-21
• 1.4.2 微图形拓扑表面对细胞行为的影响21-22
• 1.4.3 力对细胞行为的影响22-25
• 1.5 本论文研究目的、研究内容及创新25-28
• 1.5.1 研究意义及目的25-26
• 1.5.2 研究内容26-27
• 1.5.3 本课题的主要创新点27-28
• 第2章 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合材料的制备与表征28-48
• 2.1 实验试剂及仪器28-30
• 2.1.1 实验试剂28-29
• 2.1.2 实验仪器29-30
• 2.2 实验方法30-32
• 2.2.1 Fe_3O_4纳米粒子的制备30-31
• 2.2.2 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合材料的制备31-32
• 2.3 实验结果表征32-35
• 2.3.1 Fe_3O_4纳米粒子的表征32
• 2.3.2 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合材料性能表征32-35
• 2.4 实验结果讨论与分析35-47
• 2.4.1 Fe_3O_4纳米粒子的粒径表征35-36
• 2.4.2 复合材料的表征36-45
• 2.4.3 生物相容性评价45-47
• 2.5 小结47-48
• 第3章 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合微支柱的制备与表征48-61
• 3.1 实验试剂及仪器48-50
• 3.1.1 实验试剂48-49
• 3.1.2 实验仪器49-50
• 3.2 实验方法50-52
• 3.2.1 Fe_3O_4纳米粒子的制备方法50
• 3.2.2 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合材料微支柱的制备50-51
• 3.2.3 磷酸缓冲液的配制51
• 3.2.4 体外降解实验51-52
• 3.3 实验结果表征52-54
• 3.3.1 Fe_3O_4纳米粒子的表征52
• 3.3.2 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合物微支柱性能的表征52-54
• 3.4 实验结果讨论与分析54-59
• 3.4.1 热分析的表征54-55
• 3.4.2 荧光显微镜表征55-56
• 3.4.3 扫描电子显微镜表征56
• 3.4.4 接触角的表征56-57
• 3.4.5 pH值表征57-58
• 3.4.6 样品失重率的表征58
• 3.4.7 GPC的表征58-59
• 3.4.8 降解过程中形状回复性能的表征59
• 3.5 小结59-61
• 第4章 c-PCL@Fe_3O_4形状记忆微支柱对间充质干细胞行为的影响及其响应机制61-69
• 4.1 实验试剂及仪器61-63
• 4.1.1 实验试剂61-62
• 4.1.2 实验仪器62-63
• 4.2 实验方法63-64
• 4.2.1 Fe_3O_4纳米粒子的制备方法63
• 4.2.2 c-PCL@Fe_3O_4纳米复合材料微支柱的制备63
• 4.2.3 MSCs培养63
• 4.2.4 MSCs荧光染色63-64
• 4.2.5 MSCs梯度脱水64
• 4.3 实验结果表征64-65
• 4.3.1 荧光显微镜表征64
• 4.3.2 扫描电子显微镜表征64-65
• 4.4 实验结果讨论与分析65-68
• 4.4.1 MSCs荧光显微镜表征65-66
• 4.4.2 MSCs扫描电子显微镜表征66-67
• 4.4.3 细胞与动态表面微图案的作用机制探讨67-68
• 4.5 小结68-69
• 结论69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-77
• 攻读硕士期间发表的论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王诗任,徐修成,过梅丽,贺鹏;EVA的形状记忆功能探讨[J];北京航空航天大学学报;2000年01期

2 傅杰,卓仁禧,范昌烈;新型生物可降解医用高分子材料—聚酸酐[J];功能高分子学报;1998年02期

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本文编号：341385