聚羟基烷酸酯表面改性及其抗菌性能研究

发布时间：2017-05-06 04:05

  本文关键词：聚羟基烷酸酯表面改性及其抗菌性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：聚羟基烷酸酯由于其良好的生物相容性，，可降解性，在生物医用领域具有广泛的发展前景。而P(3HB-4HB)是聚烷酸酯中有发展潜力的材料之一。P(3HB-4HB)机械性能具有很大的可调节性，调节组分3HB和4HB的比例，P(3HB-4HB)可以从硬的塑料转变成软的橡胶，使之在生物材料领域更具有发展潜力。 生物材料在临床的应用面临感染问题，生物材料的感染机制表明，构建生物防污抗蛋白表面也可提高材料的抗细菌感染能力。材料植入人体后，在其表面形成的蛋白质层极易粘附细菌并促进生物膜（biofilm）的形成，生物膜的存大使得细菌的抗药能力大增加。 本文以P(3HB-4HB)为基板，针对生物材料的感染问题，结合生物材料感染机制，采用等离子表面改性技术和LBL层层自组装技术，对P(3HB-4HB)表面进行改性，以不同的方式构建不同的抗菌表面。 采用等离子表面技术构建抗菌涂层。P(3HB-4HB)经氧等离子处理后，浸泡PAMAM溶液，制得载有PAMAM树状大分子的抗菌涂层P(3HB-4HB)+PAMAM。XPS，zeta电位分析结果显示成功制备出载有PAMAM树状大分子的涂层。静态水接角测试结果表明P(3HB-4HB)膜表面载上PAMAM树状大分子，亲水性得到改善。用QCM-D分析涂层P(3HB-4HB)+PAMAM中的载有量以及其与BSA的相互作用。结果显示涂层P(3HB-4HB)+PAMAM的PAMAM载有量随着等离子处理时间的延长而增加，材料表面的BSA吸附量随着PAMAM载有量的增加而增加。抗菌实验表示，P(3HB-4HB)+PAMAM对粘附在其表面的大肠杆菌有显著的抗菌效果，对溶液中的大肠杆菌有一定的抗菌效果，并且膜层降解14天后仍具有抗菌作用。 采用LBL技术构建HA/PAMAM抗菌涂层。P(3HB-4HB)经PEI处理后，交替浸泡HA和PAMAM溶液，制得HA/PAMAM抗菌涂层。XPS、静态水接触角以及zeta电位分析结果表明，P(3HB-4HB)经PEI处理后，会在其表面形成PEI层。用QCM-D跟踪了HA/PAMAM的LBL组装过程，并用zeta电位对LBL各层进行表征，结果显示HA/PAMAM的LBL十分成功，并利用QCM-D的数据处理软件获得HA/PAMAM层的结构信息。利用QCM-D研究了HA/PAMAM的LBL层与BSA的相互作用，结果显示所制备的LBL无论HA层还是PAMAM层都具有抗蛋白作用。抗菌结果显示，HA/PAMAM的LBL层对粘附在其表面的大肠杆菌有显著的抗菌效果，而对溶液中的大肠杆菌有一定的抗菌效果，膜层的抗菌性稳定，在降解14天后仍具有抗菌作用。
【关键词】：聚羟基烷酸酯 白蛋白 聚酰胺胺大分子 透明质酸 层层自组装技术
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-26
• 1.1 聚羟基脂肪酸酯(PHA)简述12-17
• 1.1.1 PHA 的结构12
• 1.1.2 PHA 的研究历史12-14
• 1.1.3 聚羟基脂肪酸酯的应用14-17
• 1.1.3.1 体外细胞研究14
• 1.1.3.2 体内组织反应14-15
• 1.1.3.3 组织工程15-16
• 1.1.3.4 药物释放16-17
• 1.2 生物医用材料的感染问题17-19
• 1.2.1 生物医用材料的感染17
• 1.2.2 感染的发生机制17-18
• 1.2.3 构建抗菌表面18-19
• 1.2.3.1 构建杀菌表面18-19
• 1.2.3.2 构建生物防污表面19
• 1.3 表面抗蛋白吸附机理19-21
• 1.3.1 水屏障效应假说19-20
• 1.3.2 空间排斥假说20
• 1.3.3 维持天然构象假说20
• 1.3.4 静电相互作用20-21
• 1.4 表面改性技术21-24
• 1.4.1 等离子体处理21-22
• 1.4.2 LBL 自组装技术22-24
• 1.4.2.1 基底表面电荷处理22-23
• 1.4.2.2 静电自组装的机理23-24
• 1.5 本论文的研究目的和研究意义24-26
• 第二章 载有 PAMAM 树状大分子涂层的构建及性能表征26-39
• 2.1 引言26-27
• 2.2 实验27-29
• 2.2.1 实验原料与设备27
• 2.2.2 样品制备27-28
• 2.2.2.1 P(3HB-4HB)的纯化27-28
• 2.2.2.2 P(3HB-4HB)的旋涂制膜28
• 2.2.2.3 载有 PAMAM 大分子涂层的制备28
• 2.2.3 测试与表征28-29
• 2.2.3.1 XPS 分析28
• 2.2.3.2 表面 zeta 电位分析28-29
• 2.2.3.3 表面亲水性分析29
• 2.2.3.4 QCM-D 分析29
• 2.3 结果与讨论29-38
• 2.3.1 XPS 分析29-32
• 2.3.2 膜表面 zeta 电位分析32-33
• 2.3.3 膜表面亲水性分析33-34
• 2.3.4 QCM-D 分析34-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 HA/PAMAM 的层层自组装(LBL)涂层的构建及性能表征39-55
• 3.1 引言39
• 3.2 实验39-40
• 3.2.1 实验原料与设备39-40
• 3.2.2 样品制备40
• 3.2.2.1 P(3HB-4HB)的纯化40
• 3.2.2.2 P(3HB-4HB)的旋涂制膜40
• 3.2.2.3 PEI 氨解40
• 3.2.2.4 HA/PAMAM 的层层自组装40
• 3.3 测试与表征40-41
• 3.3.1 XPS 分析40
• 3.3.2 静态水接触角分析40-41
• 3.3.3 QCM-D 分析41
• 3.3.4 zeta 电位分析41
• 3.4 结果与讨论41-54
• 3.4.1 P (3HB-4HB)膜 PEI 氨解41-47
• 3.4.1.1 P (3HB-4HB)膜 PEI 氨解的 XPS 分析41-45
• 3.4.1.2 P (3HB-4HB)膜 PEI 氨解的静态接触角分析45-46
• 3.4.1.3 P (3HB-4HB)膜 PEI 氨解的 QCM-D 分析46-47
• 3.4.2 P(3HB-4HB)膜的 LBL 分析47-51
• 3.4.2.1 QCM-D 跟踪 HA/PAMAM 的层层自组装(LBL)47-50
• 3.4.2.2 zeta 电位分析50-51
• 3.4.3 BSA 吸附性能分析51-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 改性聚烷酸酯的抗菌性能与细胞毒性研究55-65
• 4.1 引言55-56
• 4.2 实验部分56-58
• 4.2.1 实验原料与设备56-57
• 4.2.2 实验方法57-58
• 4.2.2.1 改性聚烷酸酯的抗菌性能评价57
• 4.2.2.2 细胞毒性57-58
• 4.3 实验结果与讨论58-64
• 4.3.1 抗菌性能评价58-63
• 4.3.2 细胞毒性分析63-64
• 4.4 本章小结64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-76
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77
• 致谢77-78
• 附件78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 郭宝晶;杨屹;苏萍;;牛血清白蛋白-PAMAM修饰的开管毛细管电色谱柱的制备[J];高等学校化学学报;2007年07期

2 林思聪;高分子生物材料分子工程研究进展(上)[J];高分子通报;1997年01期

3 何华;李杉杉;芦金荣;顾艳;Chuong Pham-Huy;;荧光光谱法研究G3.0 PAMAM树状大分子与牛血清白蛋白的相互作用[J];光谱学与光谱分析;2009年10期

4 张怀敬;何华;李杉杉;芦金荣;Chuong,Pham-Huy;;不同代PAMAM树状大分子与牛血清白蛋白的相互作用研究[J];化学学报;2010年17期

5 任嗣利,杨生荣,薛群基;聚乙酰亚胺涂敷单晶硅表面上全氟癸酸单层膜[J];物理化学学报;2001年02期

6 吕晓迎;黄炎;俞亚东;杨雅敏;;基因/蛋白质组学技术在生物材料生物相容性研究中的应用[J];无机材料学报;2013年01期

  本文关键词：聚羟基烷酸酯表面改性及其抗菌性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347691