基于动态牺牲原理构建明胶/壳聚糖复合水凝胶血管组织工程支架

发布时间：2025-02-09 14:58

　　在组织工程支架中,能够进行氧气交换、营养物质输送和代谢产物排出的血管状结构扮演着至关重要的角色。利用合适的生物材料和工程技术来构建血管组织工程支架,满足了组织移植、生理/病理研究及药物的开发/筛选等各种应用需求,其研究受到广泛的关注。本文以典型的天然高分子明胶和壳聚糖制备复合水凝胶,基于明胶（Gel）的温敏性和壳聚糖（Chit-H⁺）-柠檬酸钠（Citr）的离子交联特性,首次提出“动态牺牲”的新概念,并将其应用于构建多种类型的水凝胶基血管组织工程支架。明胶的温敏性使得Gel/Chit-H⁺复合物在低温下形成单一明胶交联网络,具有热可逆性,本工作将其作为初始牺牲材料。引入柠檬酸钠后,Gel/Chit-H⁺-Citr水凝胶在明胶交联网络的基础上进一步形成壳聚糖-柠檬酸根离子交联网络,具有热稳定性,转变为非牺牲材料。利用Gel/Chit-H⁺和Gel/Chit-H⁺-Citr水凝胶在热稳定性上的差异,可以选择性地用热水洗脱除去Gel/Chit-H⁺牺牲水凝胶。由于...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 血管组织工程中常用的水凝胶材料
        1.2.1 天然水凝胶
        1.2.2 合成水凝胶
        1.2.3 复合水凝胶
    1.3 构建水凝胶基血管组织工程支架的常用方法
        1.3.1 静电纺丝技术
        1.3.2 微流控技术
        1.3.3 模塑技术
        1.3.4 3D打印技术
    1.4 水凝胶基血管组织工程支架的应用
        1.4.1 组织移植
        1.4.2 生理和病理模型
        1.4.3 药物开发和筛选
    1.5 本论文的研究意义和内容
第二章 “动态牺牲”水凝胶体系和简单直管的制备与研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 柠檬酸钠交联的明胶/壳聚糖复合水凝胶的制备与表征
            2.2.2.1 明胶/壳聚糖复合溶液的制备
            2.2.2.2 柠檬酸钠交联的明胶/壳聚糖复合水凝胶的制备
            2.2.2.3 红外测试
            2.2.2.4 倒置小瓶测试
            2.2.2.5 微观形貌表征
            2.2.2.6 溶胀测试
            2.2.2.7 力学测试
        2.2.3 简单直形水凝胶管的制备与表征
            2.2.3.1 简单直形水凝胶管的制备
            2.2.3.2 降解测试
            2.2.3.3 爆破测试
            2.2.3.4 拉伸测试
            2.2.3.5 渗透测试
            2.2.3.6 血液相容性测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 水凝胶交联机理分析
        2.3.2 明胶/壳聚糖的配比对水凝胶成型保真度的影响
        2.3.3 明胶/壳聚糖的配比对水凝胶微观形貌的影响
        2.3.4 明胶/壳聚糖的配比对水凝胶溶胀性能的影响
        2.3.5 明胶/壳聚糖的配比对水凝胶力学性能的影响
        2.3.6 动态牺牲原理
        2.3.7 简单直形水凝胶管的制备过程
        2.3.8 尺寸调控性
        2.3.9 水凝胶管的降解性能
        2.3.10 水凝胶管的力学性能
        2.3.11 水凝胶管的渗透性能
        2.3.12 水凝胶管的血液相容性
    2.4 本章小结
第三章 复杂多分叉水凝胶管的制备与研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 3D打印墨水的制备
        3.2.3 3D打印墨水的流变测试
        3.2.4 复杂多分叉水凝胶管的制备
        3.2.5 内/外部结构观察
        3.2.6 力学测试
        3.2.7 灌流测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 可打印性能评价
        3.3.2 复杂多分叉水凝胶管的制备
        3.3.3 力学性能
        3.3.4 尺寸和结构调控性
        3.3.5 具有单/双贯通系统的复杂多分叉水凝胶管
    3.4 本章小结
第四章 血管化异质多孔组织支架的制备与研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 血管化异质多孔组织支架的制备
        4.2.3 Micro-CT测试
        4.2.4 生物相容性评价
            4.2.4.1 细胞培养
            4.2.4.2 材料预处理
            4.2.4.3 细胞接种
            4.2.4.4 细胞共培养
            4.2.4.5 细胞增殖测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 血管化异质多孔组织支架的制备
        4.3.2 尺寸和结构调控性
        4.3.3 材料普适性
        4.3.4 细胞共培养
        4.3.5 细胞增殖
    4.4 本章小结
结论与展望
全文总结
    创新点
    未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附录



本文编号：4032415