高强度水凝胶的构建及其应用于体积骨缺损修复

发布时间：2021-12-16 05:48

　　受限于外固定手术较为繁琐复杂的过程,有效地修复不可自愈体积骨缺损仍然是一个挑战。在本论文中,我们直接在水相中共聚了两种单体:可形成氢键的N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）和有矿化活性的乙烯基膦酸（VPA）,首次合成了名为P（NAGA-VPA）的氢键交联超分子聚合物（SP）水凝胶。而后,用原位沉淀法矿化P（NAGA-VPA）水凝胶,制备了一种新型的矿化高强度SP水凝胶。在NAGA氢键形成的物理交联作用和微晶-聚合物相互作用的协同作用下,P（NAGA-VPA）/HAp水凝胶表现出了优异的综合力学性能。基于该矿化SP水凝胶,我们制备了管状矿化SP水凝胶支架材料,并将骨形态发生蛋白-2（BMP-2）负载于其中。在动物实验中,将负载有BMP-2的矿化SP水凝胶管套于大鼠桡骨缺损处,免除了额外的术后固定。埋植8周后的结果显示,这种管状支架加速了新骨形成的同时与骨表面形成了无缝的结合,有效地修复了大鼠体积骨缺损。为了进一步制备一种用于修复大尺寸体积骨缺损的材料,我们通过综合甲基丙烯酰化明胶（GelMA）的生物可降解性和聚N-丙烯酰甘氨酸（PACG）的优异力学性能制备了一种可降解高强度水凝胶并将其命名为... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“一锅煮”法制备琼脂糖/聚丙烯酰胺双网络水凝胶过程示意图

第 1 章 绪论.2 化学/离子交联凝胶离子交联作用是一种通过金属离子与相应的配体结合形成的非共价交联类化学/离子交联凝胶中，化学交联网络保证了凝胶的宏观外形，而离络通过在凝胶承受外力时发生破坏来耗散能量，进而提高凝胶的力学性海藻酸钠是一种由甘露糖醛酸（M 段）和古罗糖醛酸（G 段）组成的天，其中的 G 段可与二价阳离子（如 Ca2+）形成离子交联键。如图 1-2，]先将聚丙烯酰胺与海藻酸钠化学交联形成化学交联网络，而后以 Ca2+交钠的 G 段，形成离子交联网络，在化学交联和离子交联的双重作用下拉伸比高达 20 倍以上，撕裂能近 9000J m-2。而由于离子交联键可在凝处耗散能量，有缺口的凝胶拉伸比也可达 17 倍。

第 1 章 绪论Lin 等[32]对该凝胶体系进行了改进，采用预拉伸方法使预先制备好的凝向异性结构后再通过 Fe3+交联作用固定该各向异性结构。（图 1-3）在最，利用该预拉伸方法形成的双交联网络的拉伸强度高达近 40MPa，模Pa。同时，该凝胶显示出明显的各向异性结构和力学性能。


本文编号：3537603