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纳米银/海藻酸钠复合薄膜的制备及其性能研究

作　者: 黄蕊
导　师: 王向晖
学　校: 华东师范大学
专　业: 生物物理学
关键词: 纳米银海藻酸钠缓释细胞增殖表面性能
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

纳米银优良的抗菌性能和潜在的选择性抑制细胞增生性能引起了人们的关注,希望除现有的体外应用外,还能够用于人体植入体如血管支架等,预防植入后局部细胞过度增生的问题。为了使纳米银粒子能应用于各种不同的植入材料表面,并且避免过多的自由粒子与人体接触后带来的安全隐患,本研究拟采用海藻酸钠作为载体,将纳米银固化在其中,制备出纳米银／海藻酸钠复合薄膜,通过缓控释作用将纳米银逐步释放出来,在局部维持一定的作用浓度,达到持续抑制细胞增生的同时,减轻纳米银的团聚和迁移带来的危害。本文采用机械混合匀胶凝胶法制备出均匀完整,与玻片基底间具有一定结合强度的纳米银／海藻酸钠复合薄膜,采用x射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)、扫描电子显微镜观察(SEM)、原子力显微镜观察(AFM)、紫外分光光度法测量、电化学法Ⅳ曲线测量等手段,对薄膜中纳米银的成份与分布,薄膜的表面形貌、电学性能、缓释性能等进行了研究；同时采用MTT、LDH法研究了复合薄膜对体外细胞培养增殖性能的影响,对纳米银／海藻酸钠复合薄膜的缓释机制以及对细胞增殖产生影响的原因进行了分析和讨论。实验结果表明：采用凝胶匀胶法,利用含有不同浓度纳米银的2.5%的海藻酸钠溶胶,匀胶机转速为4000 r/min条件下,可在玻璃基底上制备出厚度约为1μm完整均匀的纳米银／海藻酸钠复合薄膜。复合薄膜具有欧姆特性,其电阻值随纳米银掺杂量的增加而增加,符合麦克斯韦的有效介质模型。薄膜表面不平整,均布着直径约为1μm左右的凹坑,纳米银以这些凹坑为分布形态,以物理混合的方式总体均匀地存在于薄膜中。复合薄膜以侵蚀作为主要的缓释机制,银的缓释量与掺入银的浓度、缓释液体环境有关。纳米银的掺杂量越大,在相同时间内释放出来的纳米银越多,其中部分银是包含在海藻酸钠碎屑中的。在类体液中薄膜的缓释速率最小,在无血清的培养基中薄膜的缓释速率次之,在有血清培养清中薄膜的缓释速率最大。纳米银／海藻酸钠复合薄膜对细胞具有显著的抑制作用,其作用主要来自于被释放出来的银粒子与细胞间的交互作用,以及侵蚀碎屑给细胞生长带来的影响。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-19
  1.1 研究背景  10-17
    1.1.1 生物材料研究进展概述  10-14
    1.1.2 纳米银与细胞相互作用概述  14-16
    1.1.3 海藻酸钠的生物应用概述  16-17
  1.2 前期工作  17-18
  1.3 本课题的研究目的和研究内容  18-19
第二章纳米银/海藻酸钠复合薄膜制备工艺研究  19-34
  2.1 试剂与设备  19-22
    2.1.1 试剂  19
    2.1.2 实验仪器及原理介绍  19-22
  2.2 实验步骤  22-25
    2.2.1. 纳米银-海藻酸钠溶胶的配制  22-23
    2.2.2 纳米银海藻酸钠溶胶粘度的测量  23
    2.2.3 纳米银/海藻酸钠溶胶在不同基底上的浸润性测量  23-24
    2.2.4 纳米银/海藻酸钠复合薄膜厚度的测量  24
    2.2.5 纳米银/海藻酸钠复合薄膜与基底间结合力的定性测量  24-25
  2.3 实验结果  25-31
    2.3.1 纳米银/海藻酸钠溶胶粘度的测量结果  25-26
    2.3.2 纳米银/海藻酸钠溶胶在不同基底上的浸润性测量结果  26-27
    2.3.3 纳米银/海藻酸钠复合薄膜的厚度测量结果  27-30
    2.3.4 纳米银/海藻酸钠复合薄膜与基底间的结合力分析结果  30-31
  2.4 讨论  31-33
  2.5 小结  33-34
第三章纳米银/海藻酸钠复合薄膜的物理化学性能研究  34-54
  3.1 试剂与设备  34-37
    3.1.1 试剂  34
    3.1.2 实验仪器及原理介绍  34-37
  3.2 实验方法  37-39
    3.2.1 纳米银/海藻酸钠复合薄膜物相结构的测量  37-38
    3.2.2 纳米银/海藻酸钠复合薄膜表面形貌分析  38
    3.2.3 银在纳米银/海藻酸钠复合薄膜中的分布  38
    3.2.4 纳米银/海藻酸钠复合薄膜的电学性能测试  38
    3.2.5 纳米银/海藻酸钠复合薄膜缓释性能的测试  38-39
  3.3 实验结果与分析  39-51
    3.3.1 纳米银/海藻酸钠复合薄膜中银的结构、含量与分布  39-43
    3.3.2 纳米银/海藻酸钠复合薄膜的电学性能测量  43-45
    3.3.3 纳米银/海藻酸钠复合薄膜的缓释规律研究  45-51
  3.4 讨论  51-53
  3.5 小结  53-54
第四章纳米银/海藻酸钠复合薄膜的生物相容性研究  54-65
  4.1 试剂与设备  54-55
    4.1.1 试剂  54
    4.1.2 实验仪器及原理介绍  54-55
  4.2 实验方法  55-58
    4.2.1 HUVEC细胞培养  55
    4.2.2 LDH急性细胞毒性检测  55-56
    4.2.3 HUVEC在纳米银/海藻酸钠复合薄膜表面的增殖  56-57
    4.2.4 HUVCE在复合薄膜缓释溶液中的增殖  57-58
  4.3 实验结果与分析  58-63
    4.3.1 LDH急性细胞毒性实验  58-59
    4.3.2 HUVEC在纳米银/海藻酸钠复合薄膜上的增殖  59-61
    4.3.3 HUVCE在复合薄膜缓释溶液中的增殖  61-63
  4.4 讨论  63-64
  4.5 小结  64-65
第五章总结与展望  65-67
  5.1 总结  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72

纳米银/海藻酸钠复合薄膜的制备及其性能研究

内容摘要

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