可降解聚氨酯弹性体的合成、改性及其用于血管组织再生
发布时间：2022-11-11 22:28
冠状动脉硬化性心脏病和外周血管疾病已成为影响人类健康生活的严重负担。据统计显示,每年全球有超过千万例血管移植手术,自体和异体血管移植根本无法提供如此多的血管替代物。一些血管移植物如涤纶（PET）和膨体聚四氟乙烯（ePTFE）已经有产品应用于大、中口径（≥6mm）血管移植且非常成功,但是口径6mm以下的PET和ePTFE人工血管的移植却往往归于失败。主要原因在于材料的血液相容性和生物相容性、植入部位流体力学的改变、血管移植后局部微环境的改变等促凝因素同时存在,引起严重的凝血和内膜增等问题。为了解决这些问题,通过组织工程的方法制备具有生物活性的小口径血管支架的思路应运而生。组织工程从再生的角度为小口径血管修复提供了几种理想的途径,如细胞膜支架、脱细胞外基质支架、天然或合成可降解高分子支架（体外种植或体内原位长入细胞）。从临床使用的效果分析来看,原材料来源广泛、加工方法多样、力学性能可调、可大范围量产的生物可降解聚氨酯在血管组织工程应用、研究中备受推崇。但该类材料制备的血管组织工程支架仍存在高分子血管支架普遍面临的血栓和内膜增生的问题,因此需要进一步对其进行合理的结构设计和功能化修饰来改善这...
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 聚氨酯及生物医用可降解聚氨酯
1.1.1 聚氨酯概述
1.1.2 生物医用可降解聚氨酯
1.2 血管组织工程支架的研究现状
1.2.1 组织工程概念的提出
1.2.2 仿生血管支架的制备方法
1.2.3 血管支架表面改性修饰及生长因子调控
1.3 可降解聚氨酯及其小口径血管组织工程支架
1.4 本文的研究目的、意义、研究内容及主要创新点
1.4.1 本文研究目的及研究意义
1.4.2 本文的研究内容
1.4.3 主要创新点
参考文献
第二章 C-PEUU系列聚合物弹性体的合成及其纳米纤维膜的纺制
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 材料的制备与表征
2.2.3 合成的聚合物弹性体、纺制的纳米纤维膜的表征
2.2.4 纳米纤维膜的细胞相容性实验
2.2.5 纳米纤维膜的细胞水平迁移实验
2.2.6 纳米纤维膜的血小板粘附实验
2.2.7 实验数据统计分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成的聚合物弹性体化学结构分析
2.3.2 合成的聚合物弹性体热学性能分析
2.3.3 聚合物弹性体纳米纤维膜/管外观形貌及亲疏水性分析
2.3.4 聚合物弹性体纳米纤维膜的力学性能
2.3.5 聚合物弹性体纳米纤维膜的降解性能
2.3.6 内皮细胞在聚合物弹性体纳米纤维膜上的增殖实验分析
2.3.7 内皮细胞在聚合物弹性体纳米纤维膜上的水平迁移实验分析
2.3.8 纳米纤维膜上体外血小板粘附分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 RGD短肽接枝修饰的C-PEUU纳米纤维膜的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 C-PEUU-NH2聚合物弹性体的合成及纳米纤维的纺制
3.2.3 纳米纤维膜的表征
3.2.4 纳米纤维膜的细胞相容性实验
3.2.5 纳米纤维膜的血液相容性实验
3.2.6 实验数据统计分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 纳米纤维膜的化学结构表征
3.3.2 纳米纤维膜的形貌特征和亲疏水性表征
3.3.3 纳米纤维膜的机械性能和热性能
3.3.4 纳米纤维膜的体外细胞相容性评价
3.3.5 纳米纤维膜的体外血液相容性评价
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于酰胺化反应的C-PEUU纳米纤维支架的功能化修饰及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 纳米纤维管状支架的制备
4.2.3 测试与表征
4.2.4 细胞相容性实验
4.2.5 DAPI/鬼笔环肽对细胞核、细胞质染色
4.2.6 细胞微观形态观察
4.2.7 纳米纤维血液相容性测试
4.2.8 组织相容性实验
4.2.9 实验数据统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 C-PEUU纳米纤维管状支架的制备及形貌
4.3.2 纳米纤维管状支架表面氨基密度及支架内、外表面微观形貌分析
4.3.3 纳米纤维管状支架表面羧基密度及支架内、外表面微观形貌分析
4.3.4 C-PEUU-NH_2、C-PEUU-COOH纳米纤维管状支架亲疏水性
4.3.5 C-PEUU-NH_2、C-PEUU-COOH纳米纤维管状支架力学性能变化
4.3.6 纳米纤维管状支架化学接枝前后的表面元素组成及化学结构表征
4.3.7 纳米纤维管状支架化学接枝前后的表面形貌及亲疏水性能分析
4.3.8 纳米纤维管状支架化学接枝前后的力学性能分析
4.3.9 化学接枝前后纳米纤维管状支架的体外细胞相容性评价
4.3.10 化学接枝前后纳米纤维管状支架的体外血液相容性评价
4.3.11 化学接枝前后纳米纤维管状支架的组织相容性评价
4.4 本章小结
参考文献
第五章 C-PEEUU聚合物弹性体的合成及其用于双层仿生抗凝血管状支架的实验研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 基于PCL二醇和PEG600的聚合物弹性体合成
5.2.3 热致相分离法制备C-PEEUU聚合物弹性体三维大孔支架
5.2.4 双层管状支架的制备
5.2.5 支架的测试与表征
5.2.6 双层血管支架的动物实验
5.2.7 实验数据统计分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 C-PEEUU系列聚合物弹性体化学结构
5.3.2 C-PEEUU系列聚合物弹性体三维支架的性能
5.3.3 双层管状支架的表征与性能
5.3.4 双层管状支架动物实验
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 存在的问题与后续工作展望
攻读博士期间科研成果及获奖情况
一、期刊论文
二、会议论文、口头报告及学术墙报展示
三、申请的专利
四、获奖情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Thermal properties of polyurethane elastomer with different flexible molecular chain based on para-phenylene diisocyanate[J]. Wanqing Lei,Changqing Fang,Xing Zhou,Jiabin Li,Rong Yang,Zisen Zhang,Donghong Liu. Journal of Materials Science ＆ Technology. 2017(11)
[2]促血管生成物质在组织工程中的研究进展[J]. 张莹雪,王蔚,袁直. 高分子通报. 2015(09)
[3]多肽修饰可促进心血管植入材料的内皮化[J]. 刘镇,熊绍虎,张传森. 中国组织工程研究. 2014(21)
[4]In vitro Blood Compatibility of Polyethylene Terephthalate with Covalently Bounded Hirudin on Surface[J]. 李方. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2011(05)
[5]让昨天告诉今天:医用聚氨酯材料在生物支架工程上的应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(51)
[6]聚己酸内酯二醇软段相对分子质量对聚己内酯型聚氨酯弹性体性能的影响[J]. 陈晓东,周南桥,张海. 石油化工. 2008(11)
[7]水蛭素对凝血酶诱导的血管平滑肌细胞增殖的影响[J]. 王敏,崔连群,张承俊,王晓军,烟玉琴,秦风菊. 中国动脉硬化杂志. 2003(S1)
[8]软段PEG含量对水性聚氨酯涂膜结晶性的影响[J]. 周善康,许一婷,庄志强,戴李宗. 厦门大学学报(自然科学版). 2000(03)
硕士论文
[1]热致相分离法制备组织工程血管支架及生物学评价[D]. 胡金伟.东华大学 2013
[2]基于聚乙二醇的两亲性聚氨酯的合成及其性能研究[D]. 付红光.天津理工大学 2011
[3]环酯的制备及PLGA/PEG/PLGA三嵌段共聚物聚氨酯的合成[D]. 孙俊荣.天津大学 2006
[4]可降解形状记忆聚氨酯的合成及其酶促降解研究[D]. 左文耀.天津大学 2006
本文编号：3705863
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 聚氨酯及生物医用可降解聚氨酯
1.1.1 聚氨酯概述
1.1.2 生物医用可降解聚氨酯
1.2 血管组织工程支架的研究现状
1.2.1 组织工程概念的提出
1.2.2 仿生血管支架的制备方法
1.2.3 血管支架表面改性修饰及生长因子调控
1.3 可降解聚氨酯及其小口径血管组织工程支架
1.4 本文的研究目的、意义、研究内容及主要创新点
1.4.1 本文研究目的及研究意义
1.4.2 本文的研究内容
1.4.3 主要创新点
参考文献
第二章 C-PEUU系列聚合物弹性体的合成及其纳米纤维膜的纺制
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 材料的制备与表征
2.2.3 合成的聚合物弹性体、纺制的纳米纤维膜的表征
2.2.4 纳米纤维膜的细胞相容性实验
2.2.5 纳米纤维膜的细胞水平迁移实验
2.2.6 纳米纤维膜的血小板粘附实验
2.2.7 实验数据统计分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成的聚合物弹性体化学结构分析
2.3.2 合成的聚合物弹性体热学性能分析
2.3.3 聚合物弹性体纳米纤维膜/管外观形貌及亲疏水性分析
2.3.4 聚合物弹性体纳米纤维膜的力学性能
2.3.5 聚合物弹性体纳米纤维膜的降解性能
2.3.6 内皮细胞在聚合物弹性体纳米纤维膜上的增殖实验分析
2.3.7 内皮细胞在聚合物弹性体纳米纤维膜上的水平迁移实验分析
2.3.8 纳米纤维膜上体外血小板粘附分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 RGD短肽接枝修饰的C-PEUU纳米纤维膜的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 C-PEUU-NH2聚合物弹性体的合成及纳米纤维的纺制
3.2.3 纳米纤维膜的表征
3.2.4 纳米纤维膜的细胞相容性实验
3.2.5 纳米纤维膜的血液相容性实验
3.2.6 实验数据统计分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 纳米纤维膜的化学结构表征
3.3.2 纳米纤维膜的形貌特征和亲疏水性表征
3.3.3 纳米纤维膜的机械性能和热性能
3.3.4 纳米纤维膜的体外细胞相容性评价
3.3.5 纳米纤维膜的体外血液相容性评价
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于酰胺化反应的C-PEUU纳米纤维支架的功能化修饰及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 纳米纤维管状支架的制备
4.2.3 测试与表征
4.2.4 细胞相容性实验
4.2.5 DAPI/鬼笔环肽对细胞核、细胞质染色
4.2.6 细胞微观形态观察
4.2.7 纳米纤维血液相容性测试
4.2.8 组织相容性实验
4.2.9 实验数据统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 C-PEUU纳米纤维管状支架的制备及形貌
4.3.2 纳米纤维管状支架表面氨基密度及支架内、外表面微观形貌分析
4.3.3 纳米纤维管状支架表面羧基密度及支架内、外表面微观形貌分析
4.3.4 C-PEUU-NH_2、C-PEUU-COOH纳米纤维管状支架亲疏水性
4.3.5 C-PEUU-NH_2、C-PEUU-COOH纳米纤维管状支架力学性能变化
4.3.6 纳米纤维管状支架化学接枝前后的表面元素组成及化学结构表征
4.3.7 纳米纤维管状支架化学接枝前后的表面形貌及亲疏水性能分析
4.3.8 纳米纤维管状支架化学接枝前后的力学性能分析
4.3.9 化学接枝前后纳米纤维管状支架的体外细胞相容性评价
4.3.10 化学接枝前后纳米纤维管状支架的体外血液相容性评价
4.3.11 化学接枝前后纳米纤维管状支架的组织相容性评价
4.4 本章小结
参考文献
第五章 C-PEEUU聚合物弹性体的合成及其用于双层仿生抗凝血管状支架的实验研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 基于PCL二醇和PEG600的聚合物弹性体合成
5.2.3 热致相分离法制备C-PEEUU聚合物弹性体三维大孔支架
5.2.4 双层管状支架的制备
5.2.5 支架的测试与表征
5.2.6 双层血管支架的动物实验
5.2.7 实验数据统计分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 C-PEEUU系列聚合物弹性体化学结构
5.3.2 C-PEEUU系列聚合物弹性体三维支架的性能
5.3.3 双层管状支架的表征与性能
5.3.4 双层管状支架动物实验
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 存在的问题与后续工作展望
攻读博士期间科研成果及获奖情况
一、期刊论文
二、会议论文、口头报告及学术墙报展示
三、申请的专利
四、获奖情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Thermal properties of polyurethane elastomer with different flexible molecular chain based on para-phenylene diisocyanate[J]. Wanqing Lei,Changqing Fang,Xing Zhou,Jiabin Li,Rong Yang,Zisen Zhang,Donghong Liu. Journal of Materials Science ＆ Technology. 2017(11)
[2]促血管生成物质在组织工程中的研究进展[J]. 张莹雪,王蔚,袁直. 高分子通报. 2015(09)
[3]多肽修饰可促进心血管植入材料的内皮化[J]. 刘镇,熊绍虎,张传森. 中国组织工程研究. 2014(21)
[4]In vitro Blood Compatibility of Polyethylene Terephthalate with Covalently Bounded Hirudin on Surface[J]. 李方. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2011(05)
[5]让昨天告诉今天:医用聚氨酯材料在生物支架工程上的应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(51)
[6]聚己酸内酯二醇软段相对分子质量对聚己内酯型聚氨酯弹性体性能的影响[J]. 陈晓东,周南桥,张海. 石油化工. 2008(11)
[7]水蛭素对凝血酶诱导的血管平滑肌细胞增殖的影响[J]. 王敏,崔连群,张承俊,王晓军,烟玉琴,秦风菊. 中国动脉硬化杂志. 2003(S1)
[8]软段PEG含量对水性聚氨酯涂膜结晶性的影响[J]. 周善康,许一婷,庄志强,戴李宗. 厦门大学学报(自然科学版). 2000(03)
硕士论文
[1]热致相分离法制备组织工程血管支架及生物学评价[D]. 胡金伟.东华大学 2013
[2]基于聚乙二醇的两亲性聚氨酯的合成及其性能研究[D]. 付红光.天津理工大学 2011
[3]环酯的制备及PLGA/PEG/PLGA三嵌段共聚物聚氨酯的合成[D]. 孙俊荣.天津大学 2006
[4]可降解形状记忆聚氨酯的合成及其酶促降解研究[D]. 左文耀.天津大学 2006
本文编号：3705863
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