基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究

发布时间：2017-05-21 21:02

  本文关键词：基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）作为一种水溶性高分子材料受到了广泛关注。PVA水凝胶具有三维网络结构，并具有弹性好、毒性低及溶胀率高等优点，是生物医学领域中极具发展前景的药物载体和组织工程支架材料。由于单一凝胶在实际应用时存在如生物相容性较差、药物释放不可控和力学强度不足等问题，因此，改性水凝胶使其具有更好的实用性成为了一种必然趋势。其中，在PVA水凝胶中添加功能性材料形成复合凝胶，拓展了PVA水凝胶在生物医学领域的应用，现已成为当前凝胶改性的研究热点。 中空介孔二氧化硅纳米粒子（HMSNs）因具有粒径均一、孔径可调、表面易修饰、生物相容性良好和载药量大等优点，被认为是一种优异的药物载体；而通过热致相分离技术（TIPS）制备的纳米纤维微球（NMPs）具有孔隙分布均匀的纳米纤维结构，因其与天然细胞外基质（ECM）结构类似，被认为是一种极具前景的组织工程仿生支架。基于拓展PVA水凝胶应用的目的，本文分别将这两种功能性无机HMSNs和有机NMPs引入到PVA水凝胶中构建复合体系，具体内容如下： （1）HMSNs/PVA有机/无机复合凝胶的构建及生物相容性评价 以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、聚苯乙烯（PS）为双模板剂，以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，制备HMSNs，此外，以盐酸阿霉素（DOX）为模型药物，使HMSNs负载DOX形成DMSNs。采用“冷冻-解冻”物理交联法制备PVA水凝胶，并将PVA水凝胶与HMSNs进行复合，构建出一种新型的有机/无机复合载体，并研究了该复合载体的微观形貌、溶胀度和生物相容性等特性。结果表明，HMSNs/PVA复合载体溶胀度高，且具有良好的血液相容性。体外药物缓释实验表明DMSNs/PVA复合载药体系具有一定的pH敏感性且有效地延缓了药物释放；此外，细胞毒性实验和激光共聚焦（CLSM）结果表明DMSNs/PVA对HeLa细胞有较强的杀伤作用。 （2）NMPs/PVA复合凝胶支架的构建与生物相容性评价 采用TIPS技术制备聚乳酸纳米纤维微球（NMPs），与PVA水凝胶进行复合，构建了一种新型PVA复合凝胶仿生支架（NMPs/PVA），并研究该复合凝胶的微观形貌、溶胀度和生物相容性等特性。结果表明，NMPs/PVA复合凝胶的表面铺满了NMPs，且凝胶三维网络结构中含有大量有利于细胞长入的孔隙结构。此外，以小鼠成纤维细胞L929为模型细胞，研究NMPs/PVA复合凝胶的细胞毒性，细胞毒性实验和CLSM观察细胞形貌结果表明，NMPs/PVA对L929细胞无毒副作用，且NMPs的添加提高了PVA复合凝胶的生物相容性。 综上所述，本课题构建的HMSNs/PVA药物控释载体和NMPs/PVA仿生支架对拓展PVA水凝胶在纳米医学与组织工程中的应用具有一定的意义。
【关键词】：PVA复合水凝胶 中空介孔硅纳米粒子 纳米纤维微球 药物载体 仿生支架
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 水凝胶11-16
• 1.2 介孔二氧化硅（MSNS）16-19
• 1.3 组织工程有机复合凝胶支架的研究19-21
• 1.4 本课题的研究内容及创新性21-23
• 1.4.1 课题的提出21
• 1.4.2 本课题的研究内容21-22
• 1.4.3 本课题的创新性22-23
• 第二章 中空介孔二氧化硅纳米粒子的制备与表征23-31
• 2.1 前言23-24
• 2.2 实验内容24-27
• 2.2.1 材料与仪器24-25
• 2.2.2 HMSNs 的制备25-26
• 2.2.3 HMSNs 的表征26-27
• 2.3 结果与讨论27-30
• 2.3.1 HMSNs 的形貌及结构观察27-28
• 2.3.2 HMSNs 的粒径分布、比表面积及孔径测试28-29
• 2.3.3 HMSNs 的光谱分析29-30
• 2.3.4 HMSNs 药物装载率的测定30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 中空介孔硅/聚乙烯醇复合载体的构建及生物相容性评价31-45
• 3.1 前言31-32
• 3.2 实验内容32-37
• 3.2.1 材料与仪器32-34
• 3.2.2 基于聚乙烯醇 PVA 的有机/无机复合水凝胶的构建34-35
• 3.2.3 HMSNs/PVA 有机/无机复合水凝胶的表征35
• 3.2.4 有机/无机复合凝胶的生物相容性评价35-37
• 3.3 结果与讨论37-44
• 3.3.1 体外成胶实验37-38
• 3.3.2 溶胀性能测试38-39
• 3.3.3 水凝胶表观形貌表征39
• 3.3.4 体外药物缓释行为评价39-40
• 3.3.5 HMSNs 粒子及 HMSNs/PVA 复合载体对红细胞溶血性的评价40-42
• 3.3.6 HMSNs 粒子及 HMSNs/PVA 复合载体的体外细胞毒性评价42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 聚乳酸纳米纤维微球/聚乙烯醇复合凝胶支架的构建以及生物相容性评价45-55
• 4.1 引言45-46
• 4.2 实验步骤46-49
• 4.2.1 材料与仪器46-47
• 4.2.2 NMPs/PVA 的复合水凝胶的构建47-48
• 4.2.3 复合凝胶的表征及生物相容性评价48
• 4.2.4 复合凝胶生物相容性评价48-49
• 4.3 结果与讨论49-53
• 4.3.1 NMPs/PVA 复合凝胶表观形貌表征49-51
• 4.3.2 溶胀性能测试51
• 4.3.3 NMPs/PVA 复合凝胶的体外细胞毒性评价51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 结论与展望55-57
• 5.1 本论文主要结论55
• 5.2 存在的问题与展望55-57
• 参考文献57-62
• 附录：攻读硕士学位期间论文发表情况62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 韩颂军,杨荣杰;聚乙烯醇(PVA)水凝胶研究进展[J];材料导报;1997年02期

2 郑裕东,王迎军,吴刚,陈晓峰,刘青;生物活性聚乙烯醇羟基磷灰石复合水凝胶的结构与性能[J];材料科学与工程;2002年02期

3 柳明珠，程摂时，钱人元;聚乙烯醇水凝胶溶胀特性研究[J];高分子学报;1996年02期

4 刘锋，卓仁禧;水凝胶的制备及应用[J];高分子通报;1995年04期

  本文关键词：基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：384800