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血管支架纤维仿生复合膜的制备及血液相容性

作　者: 邹迪婧
导　师: 赵红
学　校: 大连理工大学
专　业: 材料学
关键词: 静电纺丝聚氨酯纤维涂层静电自组装壳聚糖羧甲基壳聚糖血液相容性
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着分子细胞生物学的发展，第三代生物材料即组织工程支架的设计理念逐渐清晰。组织工程支架研究热点集中在：不同材料间的复合，以期模拟细胞外基质的结构，生长因子的引用以及物理结构的仿生化。细胞与生物材料间的反应和材料表面性能有密切关系。因此，在支架表面上设计良好的生物涂层是预防血管内血栓和再狭窄的重要途径。本文设计了通过静电纺丝获得聚氨酯的纳米纤维，实现结构的仿生化，然后通过层层自组装的实验，组装上天然高分子材料壳聚糖和羧甲基壳聚糖，以期获得生物相容性更加优良的涂层。本文的主要研究内容包括静电纺丝的工艺参数的设定，在确定电压、气压以及喷涂距离后，主要考察溶剂以及浓度对聚氨酯静电纺丝纤维涂层表面形貌的影响。在本实验装置下，以THF为溶剂，可纺浓度范围为4％-15％，以DMF为溶剂范围增大为8％-22％。以THF为溶剂，在6％-12％最佳纺丝范围内，随着浓度的增大，纤维直径先减小后增大。采用适宜比例的THF和DNF的混合溶剂可获得比单一溶剂更好的纤维形貌，制备出直径分布均匀(平均为350nm)、连续、致密的聚氨酯纤维涂层，并找出最佳溶剂配比随浓度的变化规律。另外，通过对涂层表面接触角的测定，考察了涂层表面亲疏水性与表面形貌之间的规律。静电自组装过程中，主要考察自组装溶液浓度以及层数对涂层表面形貌的影响。研究表明：随着组装层数的增大，CMC对应的接触角增大。接触角的锯齿形变化说明层层自组装是成功的。静电自组装CS以及CMC的浓度分别中止在0.4％和0.8％，继续提高组装浓度，自组装后涂层表面形貌不满足组织工程的要求，纤维涂层的结构逐渐变得模糊。支架涂层制备后，我们通过血小板黏附试验和动态凝血试验考察了涂层的血液相容性。研究表明血小板选择黏附在直径小于1000nm的纤维上，微米级别直径的纤维上黏附很少。通过静电自组装的方法使涂层复合上天然高分子材料壳聚糖和羧甲基壳聚糖后，血小板黏附数量明显降低以及动态凝血实验表明该涂层血液相容性得到提高。本文的实验证明该涂层基本满足设计组织工程支架的要求，但仍需要对该涂层的细胞相容性进行考察。所以有必要对该涂层进行继续的研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-22
  1.1 生物医用材料  9-11
    1.1.1 生物医用材料的概念  9
    1.1.2 生物医用材料的分类  9
    1.1.3 生物医用材料的生物相容性  9-11
  1.2 医用高分子材料  11-15
    1.2.1 聚氨酯(Polyurethane, PU)  11-12
    1.2.2 壳聚糖(Chitosan, CS)  12-13
    1.2.3 羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan, CMC)  13-15
  1.3 生物医用高分子材料的表面改性  15-19
    1.3.1 静电纺丝  15-17
    1.3.2 层层静电自组装  17-19
  1.4 组织工程支架  19-21
  1.5 本课题研究的目的、内容和方法  21-22
    1.5.1 课题研究的目的  21
    1.5.2 研究内容和方法  21-22
2 静电纺丝PU纤维涂层的制备及表征  22-38
  2.1 静电纺丝PU纤维涂层的制备及表征方法  22-24
    2.1.1 静电纺丝PU纤维涂层的制备  22-24
      基体材料  22-24
    2.1.2 PU纤维涂层性能表征  24
  2.2 实验结果及分析  24-36
    2.2.1 PU红外图谱的分析  24-25
    2.2.2 PU纤维涂层形貌的扫描电镜观察  25-31
    2.2.3 涂层的亲疏水性表征  31-36
  2.3 主要结论  36-38
3 PU纤维膜表面自组装壳聚糖/羧甲基壳聚糖复合膜的制备及研究  38-46
  3.1 前言  38
  3.2 PU纤维膜表面自组装壳聚糖/羧甲基壳聚糖复合膜的制备与分析  38-40
    3.2.1 PU纤维膜表面自组装壳聚糖/羧甲基壳聚糖复合膜的制备  38-39
    3.2.2 PU纤维膜表面自组装壳聚糖/羧甲基壳聚糖复合膜的分析  39-40
  3.3 实验结果与分析  40-45
    3.3.1 表面亲水性的变化  42-43
    3.3.2 表面形貌的变化  43-45
    3.3.3 质量增量的变化  45
  3.4 主要结论  45-46
4 涂层血液相容性的表征  46-58
  4.1 前言  46-47
  4.2 实验方法  47-49
    4.2.1 血小板黏附实验  47-48
    4.2.2 动态凝血实验  48-49
  4.3 实验结果分析  49-57
    4.3.1 血小板黏附结果与分析  49-56
    4.3.2 动态凝血实验  56-57
  4.4 主要结论  57-58
结论  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  63-64
致谢  64-65

血管支架纤维仿生复合膜的制备及血液相容性

内容摘要

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