功能化新型纳米纤维三维细胞支架的制备工艺探索与应用
发布时间：2023-03-25 02:29
相比于传统细胞二维平面培养,三维培养技术作为一种随组织工程兴起而发展的新型体外培养方式,能够为细胞提供类似于天然细胞外基质的环境,维持细胞在生物体内的存在状态与特异性生物学行为,在药物筛选、组织的工程支架、细胞生物学等领域有广泛的应用前景。基于静电纺丝技术的培养支架,因具有与天然细胞外基质极为相似的纤维结构而被广泛应用于细胞三维培养支架研究中。但目前的基于纳米纤维的培养支架大多只能在宏观上为细胞提供三维生长环境,微观状态下,细胞仍以近二维生长的方式与支架结合,而达不到真正意义上的三维细胞培养状态。为了构建真正适宜细胞三维生长的培养支架,本文制备了一种具有高孔径的三维纳米纤维支架并进行功能化修饰。同时,以肝癌系细胞Hep G2与视神经节细胞RGC5为细胞模型构建细胞-支架三维培养体系,探究细胞在支架中的生长形态以及增殖情况。研究过程如下:(1)在聚丙烯腈电纺原液中掺入磁性纳米颗粒Fe304,静电纺丝过程中以水相为辅助接收,利用钕铁硼磁铁对纤维中磁性纳米颗粒的引力,使纤维快速突破水的表面张力,在水中堆积形成高度离散的三维纳米纤维支架;(2)利用原位聚合法在纤维表面负载一层导电高分子聚合物聚...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 细胞体外培养
1.1.1 细胞外基质
1.1.2 细胞三维培养
1.2 静电纺丝技术
1.2.1 静电纺丝技术简介
1.2.2 静电纺丝技术在构建细胞三维培养支架研究进展
1.3 氧化石墨烯
1.3.1 氧化石墨烯介绍
1.3.2 氧化石墨烯在生物研究方面的应用
1.3.3 氧化石墨烯的生物毒性
1.4 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)
1.4.1 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)简介
1.4.2 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)的生物相容性
1.4.3 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)在细胞培养中的研究
1.5 磁性材料在细胞三维培养中的发展
1.5.1 磁性纳米颗粒应用于细胞三维培养
1.5.2 磁性纳米颗粒的生物相容性研究
1.6 课题的提出与研究内容
2 四氧化三铁/聚丙烯腈三维纳米纤维的制备与表征分析
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料及仪器
2.2.2 纺丝原液液的制备
2.2.3 Fe3O4/PAN三维纳米纤维支架的制备
2.2.4 Fe3O4/PAN三维纳米纤维支架测试与表征
2.3 结果讨论与分析
2.3.1 纤维形貌表征
2.3.2 纤维支架傅里叶红外光谱测定分析
2.3.3 纤维支架X-射线衍射分析
2.3.4 纳米纤维支架机械性能测试
2.4 理论计算
2.5 本章小结
3 三维纳米纤维支架的功能化修饰与性能分析
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料及仪器
3.2.2 原位聚合法负载聚(3,4-乙撑二氧噻吩)
3.2.3 静电吸附法修饰氧化石墨烯
3.2.4 GO/PEDOT/Fe3O/PAN三维纳米纤维支架结构性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 三维纳米纤维支架形貌分析
3.3.2 三维纳米纤维成分组成分析
3.3.3 三维纳米纤维支架机械性能分析
3.3.4 三维纳米纤维支架电学性能分析
3.3.5 三维纳米纤维支架热力学性能分析
3.4 本章小结
4 三维纳米纤维支架应用于细胞三维培养的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料及仪器
4.2.2 细胞的三维培养
4.2.3 细胞三维共聚焦扫描观察
4.2.4 细胞在纳米纤维支架中的固定
4.2.5 细胞DNA测定
4.2.6 细胞凋亡测定
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 Hep G2细胞与Fe3O4/PAN纳米纤维支架三维培养体系构建细胞形态分析
4.3.2 RGC5细胞与三位纳米纤维支架培养体系构建分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 实验结论
5.2 实验存在问题及展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3770349
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 细胞体外培养
1.1.1 细胞外基质
1.1.2 细胞三维培养
1.2 静电纺丝技术
1.2.1 静电纺丝技术简介
1.2.2 静电纺丝技术在构建细胞三维培养支架研究进展
1.3 氧化石墨烯
1.3.1 氧化石墨烯介绍
1.3.2 氧化石墨烯在生物研究方面的应用
1.3.3 氧化石墨烯的生物毒性
1.4 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)
1.4.1 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)简介
1.4.2 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)的生物相容性
1.4.3 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)在细胞培养中的研究
1.5 磁性材料在细胞三维培养中的发展
1.5.1 磁性纳米颗粒应用于细胞三维培养
1.5.2 磁性纳米颗粒的生物相容性研究
1.6 课题的提出与研究内容
2 四氧化三铁/聚丙烯腈三维纳米纤维的制备与表征分析
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料及仪器
2.2.2 纺丝原液液的制备
2.2.3 Fe3O4/PAN三维纳米纤维支架的制备
2.2.4 Fe3O4/PAN三维纳米纤维支架测试与表征
2.3 结果讨论与分析
2.3.1 纤维形貌表征
2.3.2 纤维支架傅里叶红外光谱测定分析
2.3.3 纤维支架X-射线衍射分析
2.3.4 纳米纤维支架机械性能测试
2.4 理论计算
2.5 本章小结
3 三维纳米纤维支架的功能化修饰与性能分析
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料及仪器
3.2.2 原位聚合法负载聚(3,4-乙撑二氧噻吩)
3.2.3 静电吸附法修饰氧化石墨烯
3.2.4 GO/PEDOT/Fe3O/PAN三维纳米纤维支架结构性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 三维纳米纤维支架形貌分析
3.3.2 三维纳米纤维成分组成分析
3.3.3 三维纳米纤维支架机械性能分析
3.3.4 三维纳米纤维支架电学性能分析
3.3.5 三维纳米纤维支架热力学性能分析
3.4 本章小结
4 三维纳米纤维支架应用于细胞三维培养的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料及仪器
4.2.2 细胞的三维培养
4.2.3 细胞三维共聚焦扫描观察
4.2.4 细胞在纳米纤维支架中的固定
4.2.5 细胞DNA测定
4.2.6 细胞凋亡测定
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 Hep G2细胞与Fe3O4/PAN纳米纤维支架三维培养体系构建细胞形态分析
4.3.2 RGC5细胞与三位纳米纤维支架培养体系构建分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 实验结论
5.2 实验存在问题及展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3770349
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