多功能水凝胶驱动器的制备及其在仿生血管的应用
发布时间：2022-12-08 01:04
水凝胶驱动器在仿生设备、软机器人技术、环境传感及信息存储等领域具有广阔的应用前景。聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）是一种典型的温度响应型高分子,且具备良好的生物相容性,被广泛应用于制备温敏水凝胶驱动器。本论文通过光引发的自由基聚合反应,构建了多种基于PNIPAAm的双层水凝胶驱动器。通过与螺吡喃、单宁酸-铁离子络合物的结合,赋予了双层水凝胶在溶剂、温度以及近红外（NIR）等刺激下的变形行为,并探索了其在仿生血管支架材料中的应用。论文的主要研究内容如下:第一章讲述了水凝胶驱动器的研究背景及进展,并总结了其在不同领域的应用。第二章讲述了利用蓝光引发的自由基聚合反应,制备了聚（N-异丙基丙烯酰胺-螺吡喃）/聚（N-异丙基丙烯酰胺）（P（NIPAAm-SP）/PNIPAAm）双层水凝胶驱动器。螺吡喃是一类在紫外光/可见光辐照下能发生可逆光异构化反应的荧光染料,可在无荧光的螺吡喃（SP）结构和有荧光的部花菁（MC）结构之间可逆地转换。因此,该双层水凝胶不仅具有溶剂、温度响应的变形行为,还具有多重刺激响应的变色性能。本章主要探究了溶剂和温度等条件对水凝胶荧光强度的影响,并探索了该双层水凝...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水凝胶驱动器简介
1.2 水凝胶驱动器分类
1.2.1 温度响应型水凝胶驱动器
1.2.2 光响应型水凝胶驱动器
1.2.3 溶剂响应型水凝胶驱动器
1.2.4 生物分子响应型水凝胶驱动器
1.2.5 pH响应型水凝胶驱动器
1.2.6 离子响应型水凝胶驱动器
1.2.7 湿度响应型水凝胶驱动器
1.2.8 多功能水凝胶驱动器
1.3 水凝胶驱动器应用
1.3.1 微流控技术
1.3.2 软夹持器技术
1.3.3 仿生元器件
1.4 论文的选题思路及研究内容
参考文献
第二章 变色双层水凝胶驱动器的制备及其应用研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 单层水凝胶的制备
2.2.3 双层水凝胶的制备
2.2.4 凝胶驱动器的变形行为
2.2.5 水凝胶温度夹持器
2.2.6 凝胶驱动器的变色行为
2.2.7 变色水凝胶的“自卷曲”行为
2.3 结果与结论
2.3.1 SPMA的合成及表征
2.3.2 凝胶的变形行为
2.3.3 凝胶的变色行为
2.3.4 变色水凝胶的“自卷曲”行为
2.4 本章小结
参考文献
第三章 近红外响应双层水凝胶驱动器的制备及其应用研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 聚乙二醇二丙烯酸酯的合成
3.2.3 PNIPAAm/PEG双层水凝胶的制备
3.2.4 含TA-Fe~(3+)水凝胶的制备
3.2.5 TA-Fe~(3+)络合物的光热效应
3.2.6 水凝胶的光热效应
3.2.7 水凝胶的近红外响应驱动行为
3.3 结果与结论
3.3.1 PEGDA的合成及表征
3.3.2 TA-Fe~(3+)络合物的光热效应
3.3.3 水凝胶的光热效应
3.3.4 水凝胶的近红外响应驱动行为
3.4 本章小结
参考文献
第四章 “自卷曲”水凝胶仿生血管的制备及表征
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 P(NIPAAm-SP)/PEG双层水凝胶的制备
4.2.3 凝胶的去溶胀率测定
4.2.4 P(NIPAAm-SP)/PEG凝胶的温度响应驱动行为
4.2.5 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的培养
4.2.6 钙黄绿素染色分析
4.2.7 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)层的脱附及表征
4.3 结果与结论
4.3.1 水凝胶的形貌分析
4.3.2 水凝胶温度响应驱动行为
4.3.3 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的培养
4.3.4 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)层的脱附及表征
4.4 本章小结
参考文献
第五章 全文总结
攻读硕士学位期间发表的科研成果
致谢
【参考文献】：
硕士论文
[1]不同介质中螺吡喃的光谱性能研究及在环境检测中的应用[D]. 田卫国.中国海洋大学 2014
本文编号：3713228
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水凝胶驱动器简介
1.2 水凝胶驱动器分类
1.2.1 温度响应型水凝胶驱动器
1.2.2 光响应型水凝胶驱动器
1.2.3 溶剂响应型水凝胶驱动器
1.2.4 生物分子响应型水凝胶驱动器
1.2.5 pH响应型水凝胶驱动器
1.2.6 离子响应型水凝胶驱动器
1.2.7 湿度响应型水凝胶驱动器
1.2.8 多功能水凝胶驱动器
1.3 水凝胶驱动器应用
1.3.1 微流控技术
1.3.2 软夹持器技术
1.3.3 仿生元器件
1.4 论文的选题思路及研究内容
参考文献
第二章 变色双层水凝胶驱动器的制备及其应用研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 单层水凝胶的制备
2.2.3 双层水凝胶的制备
2.2.4 凝胶驱动器的变形行为
2.2.5 水凝胶温度夹持器
2.2.6 凝胶驱动器的变色行为
2.2.7 变色水凝胶的“自卷曲”行为
2.3 结果与结论
2.3.1 SPMA的合成及表征
2.3.2 凝胶的变形行为
2.3.3 凝胶的变色行为
2.3.4 变色水凝胶的“自卷曲”行为
2.4 本章小结
参考文献
第三章 近红外响应双层水凝胶驱动器的制备及其应用研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 聚乙二醇二丙烯酸酯的合成
3.2.3 PNIPAAm/PEG双层水凝胶的制备
3.2.4 含TA-Fe~(3+)水凝胶的制备
3.2.5 TA-Fe~(3+)络合物的光热效应
3.2.6 水凝胶的光热效应
3.2.7 水凝胶的近红外响应驱动行为
3.3 结果与结论
3.3.1 PEGDA的合成及表征
3.3.2 TA-Fe~(3+)络合物的光热效应
3.3.3 水凝胶的光热效应
3.3.4 水凝胶的近红外响应驱动行为
3.4 本章小结
参考文献
第四章 “自卷曲”水凝胶仿生血管的制备及表征
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 P(NIPAAm-SP)/PEG双层水凝胶的制备
4.2.3 凝胶的去溶胀率测定
4.2.4 P(NIPAAm-SP)/PEG凝胶的温度响应驱动行为
4.2.5 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的培养
4.2.6 钙黄绿素染色分析
4.2.7 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)层的脱附及表征
4.3 结果与结论
4.3.1 水凝胶的形貌分析
4.3.2 水凝胶温度响应驱动行为
4.3.3 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的培养
4.3.4 人脐静脉内皮细胞(HUVEC)层的脱附及表征
4.4 本章小结
参考文献
第五章 全文总结
攻读硕士学位期间发表的科研成果
致谢
【参考文献】：
硕士论文
[1]不同介质中螺吡喃的光谱性能研究及在环境检测中的应用[D]. 田卫国.中国海洋大学 2014
本文编号：3713228
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3713228.html
