多孔半降解PVA/PLGA关节软骨修复水凝胶的制备和性能研究

发布时间：2023-11-17 17:28

　　组织工程关节软骨修复材料能够确保新生组织与周边自然组织的结合,但是,对于快速构建生物力学和摩擦学性能仍然是一个问题。PVA(聚乙烯醇)水凝胶由于其良好的力学性能和摩擦学性能被认为是一种理想的关节软骨修复材料,可是,生物活性的缺乏限制了其应用。为了使修复材料既有较好的初始摩擦学和力学性能,又有一定的生物活性,我们使用盐滤技术制备了一种多孔的PVA水凝胶,同时加入一定量的PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微球。利用一些表征手段对多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的相关性能做了系统的研究,主要的内容和结果如下： 1.使用扫描电镜对多孔半降解PVA/PLGA的微观结构进行表征,水凝胶具有合适的多孔结构,孔洞分布均匀,有利于细胞的种植和迁移,PLGA微球镶嵌于水凝胶基体中。水凝胶的孔隙率随着致孔剂量的增大而显著增大。 2.在PBS溶液中,多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的溶胀率在第1周时下降,然后保持稳定,最后在第6、7周时出现明显的上升,半降解水凝胶的孔隙率会随着溶胀过程而变大。在PEG溶液中,溶胀率在第1周显著下降,然后保持稳定不变,半降解水凝胶的孔隙率出现下降趋势。 3.多孔半降解PVA/P...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 关节软骨的损伤和修复
        1.2.1 膝关节的结构
        1.2.2 软骨的类型
        1.2.3 关节软骨的结构
        1.2.4 关节软骨损伤及临床修复技术
    1.3 关节软骨修复材料
        1.3.1 PVA水凝胶的特点和制备
        1.3.2 PVA水凝胶在关节软骨修复上的相关研究
        1.3.3 组织工程软骨修复材料
        1.3.4 组织工程材料在关节软骨修复上的相关研究
    1.4 本文的研究内容
2 多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的制备
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验材料及设备
        2.2.2 样品制备过程
            2.2.2.1 PLGA微球的制备
            2.2.2.2 半降解PVA/PLGA水凝胶的制备
        2.2.3 样品的表征
            2.2.3.1 PLGA微球的表征
            2.2.3.2 半降解PVA/PLGA水凝胶的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 制备参数的选择
        2.3.2 PLGA微球的表征
            2.3.2.1 PLGA微球的微观形貌
            2.3.2.2 PLGA微球的粒径分布
        2.3.3 半降解PVA/PLGA水凝胶的表征
            2.3.3.1 半降解水凝胶的典型形貌
            2.3.3.2 致孔剂量对半降解水凝胶结构的影响
            2.3.3.3 PLGA的量对半降解对水凝胶结构的影响
            2.3.3.4 半降解PVA/PLGA水凝胶的含水量
    2.4 小结
3 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝胶的溶胀性能
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验材料及设备
        3.2.2 样品制备过程
        3.2.3 样品的表征
            3.2.3.1 PBS溶液中的溶胀测试
            3.2.3.2 模拟渗透压溶液中的溶胀测试
            3.2.3.3 溶胀过程中水凝胶的结构变化
            3.2.3.4 溶胀过程中水凝胶孔隙率的测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 水凝胶在PBS溶液中的溶胀特性
            3.3.1.1 致孔剂的量对水凝胶溶胀特性的影响
            3.3.1.2 PLGA的量对水凝胶溶胀特性的影响
        3.3.2 水凝胶在渗透压溶液中的溶胀特性
            3.3.2.1 致孔剂的量对水凝胶溶胀特性的影响
            3.3.2.2 PLGA的量对水凝胶溶胀特性的影响
        3.3.3 溶胀对水凝胶结构的影响
        3.3.4 溶胀对水凝胶孔隙率的影响
    3.4 小结
4 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝胶的力学性能
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 实验材料及设备
        4.2.2 实验样品的制备
            4.2.2.1 半降解水凝胶初始样品的制备
            4.2.2.2 软骨细胞分离及半降解水凝胶样品的体外培养
        4.2.3 样品的表征
            4.2.3.1 水凝胶压缩性能测试
            4.2.3.2 水凝胶蠕变性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 水凝胶的压缩性能
            4.3.1.1 水凝胶的弹性模量
            4.3.1.2 水凝胶压缩模量与应变之间的关系
            4.3.1.3 水凝胶压缩模量与应变速率之间的关系
        4.3.2 水凝胶的蠕变性能
    4.4 小结
5 多孔半降解PVA/PLGA多孔水凝胶的摩擦学性能
    5.1 引言
    5.2 实验过程
        5.2.1 实验材料与设备
        5.2.2 实验样品的制备
        5.2.3 实验样品的表征
            5.2.3.1 水凝胶摩擦系数的测试
            5.2.3.2 水凝胶摩擦系数随时间变化的测试
            5.2.3.3 水凝胶摩擦后表面形貌的测试
            5.2.3.4 统计分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 水凝胶的摩擦系数
            5.3.1.1 致孔剂的量对摩擦系数的影响
            5.3.1.2 PLGA的量对摩擦系数的影响
        5.3.2 水凝胶的摩擦系数随时间的变化
            5.3.2.1 致孔剂的量对连续摩擦系数的影响
            5.3.2.2 PLGA的量对连续摩擦系数的影响
        5.3.3 摩擦后水凝胶的表面形貌
            5.3.3.1 致孔剂的量对摩擦后表面形貌的影响
            5.3.3.2 PLGA的量对摩擦后表面形貌的影响
    5.4 小结
6 多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的生物学性能评价
    6.1 引言
    6.2 实验过程
        6.2.1 实验材料及设备
        6.2.2 实验样品的制备
            6.2.2.1 细胞黏附测试样品
            6.2.2.2 水凝胶形貌测试样品
            6.2.2.3 DAPI荧光染色样品
        6.2.3 样品的表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 软骨细胞在半降解水凝胶上的黏附性能
        6.3.2 种植软骨细胞后的水凝胶形貌
        6.3.3 DAPI染色显微镜观察
    6.4 小结
7 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的论文发表情况



本文编号：3864566