自愈性壳聚糖水凝胶的基础研究与生物应用

发布时间：2017-10-02 16:37

  本文关键词：自愈性壳聚糖水凝胶的基础研究与生物应用

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【摘要】：自愈性水凝胶是指一类能够在材料受到外部损伤后,经自身修复在形态、性能接近或达到损伤前状态的一类新型水凝胶。自愈材料有利于提高难以制得的材料的使用持久性。由于自愈性材料的仿生特性和水凝胶本身与生物组织高度相似的特性,其仿生特性和功能使得自愈性水凝胶受到了材料界和生物界科研人员的广泛关注。但由于成胶或自愈条件限制(如离子强度、pH、温度、压强等),制备复杂等因素,制约了自愈性水凝胶在生物医学领域的广泛应用。为此,研究者将目光聚焦到获得一种成胶和自愈条件温和、结构简单、操作便利的自愈性水凝胶中,并探索了这种水凝胶在组织工程和药物递送方向的应用潜力。本论文基于生物相容性良好的壳聚糖和醛基封端的聚乙二醇,制备了一种自愈性壳聚糖水凝胶(CP hydrogel)。通过混合两种组分的水溶液,该水凝胶可以在一分钟内成胶。基于动态席夫碱键的不断成键断键,使该水凝胶具有自愈合和可注射的性质。与使用液态前躯体的可注射水凝胶不同,这种水凝胶能够以凝胶固态的形式通过注射器挤出成碎片,然后在生理条件下自主愈合恢复成一块完整的水凝胶,有效避免了凝胶化不可控及环境条件剧烈改变等缺点。这种自愈性壳聚糖水凝胶可以应用于组织工程细胞支架的构建,形成一个细胞体外三维培养系统。本文研究了该水凝胶体系的机械强度对于细胞增殖速率的影响,并探讨了细胞在水凝胶支架中注射前后的增殖速率变化。另外,该水凝胶可以用于药物递送体系。采用载药凝胶对于大鼠肝脏进行了止血愈创治疗,实验验证了该水凝胶作为药物载体对内脏损伤治疗的重要性。
【关键词】：自愈性水凝胶 细胞培养 药物递送 止血 壳聚糖
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ427.26;R318.08
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 符号说明12-13
• 第一章 绪论13-32
• 1.1 水凝胶13-15
• 1.2 自愈性水凝胶15-23
• 1.2.1 基于外界刺激响应的自愈性水凝胶17-20
• 1.2.2 无需外界刺激的自愈性水凝胶20-23
• 1.3 自愈性水凝胶的生物应用23-30
• 1.3.1 自愈性水凝胶的组织工程应用24-26
• 1.3.2 自愈性水凝胶的药物递送应用26-30
• 1.4 选题意义30
• 1.5 课题思路30-32
• 第二章 自愈性壳聚糖水凝胶三维细胞支架32-46
• 2.1 引言32-34
• 2.2 实验部分34-38
• 2.2.1 药品和仪器34-35
• 2.2.2 交联剂DF-PEG的制备35-36
• 2.2.3 水凝胶支架的制备36
• 2.2.4 水凝胶三维细胞支架的构建36
• 2.2.5 水凝胶三维支架的机械强度36
• 2.2.6 水凝胶强度调节细胞三维增殖36-37
• 2.2.7 水凝胶三维细胞支架的注射挤出实验37-38
• 2.3 结果与讨论38-44
• 2.3.1 交联剂DF-PEG的表征38
• 2.3.2 水凝胶细胞支架的表征38-44
• 2.4 小结44-46
• 第三章 自愈性壳聚糖水凝胶药物载体应用46-59
• 3.1 引言46-48
• 3.2 实验部分48-51
• 3.2.1 药品和仪器48-49
• 3.2.2 交联剂DF-PEG的合成49
• 3.2.3 水凝胶的制备49
• 3.2.4 水凝胶的机械强度49-50
• 3.2.5 水凝胶的组织黏性50
• 3.2.6 止血愈创水凝胶的制备50
• 3.2.7 止血愈创水凝胶的生物学评价50-51
• 3.3 结果与讨论51-58
• 3.3.1 水凝胶的机械性能51-52
• 3.3.2 水凝胶的组织粘性测试52-53
• 3.3.3 止血愈创水凝胶的制备53
• 3.3.4 止血愈创水凝胶的生物学评价53-58
• 3.4 小结58-59
• 第四章 结论59-61
• 4.1 结论59-60
• 4.2 展望60-61
• 参考文献61-66
• 致谢66-68
• 作者及导师简介68-69
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书69-70

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本文编号：960717