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碳纳米管—导电聚合物修饰生物电极

作　者: 叶欣欣
导　师: 车剑飞
学　校: 南京理工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚3，4-乙撑二氧噻吩 碳纳米管 电化学 药物释放
分类号: R319
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文采用涂抹、固定、共沉积三种方法构建了单壁碳纳米管(SWNT)-聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)纳米微结构复合电极,并将地塞米松磷酸盐(Dsp)掺杂到复合电极中,采用电刺激法对药物释放动力学进行了研究。制备了高比表面积、高电导性、良好生物相容性、具有机械模量梯度的探针,有望在医学中实现定位、定量、实时及在体治疗。首先采用混酸法对SWNTs进行处理,得到微米级别、分散性良好的单根SWNT。采用电化学循环伏安法(CV)研究了不同浓度掺杂剂、不同含量的SWNTs对复合电极的电通量、电子扩散行为、电化学稳定性等性能的影响；接触角对复合电极表面的测定结果表明,修饰的SWNTs和聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)增强了电极的亲水性；XPS分析表明巯乙胺已成功接枝到裸金电极表面；同时拉曼、电化学表征证实了SWNT在金电极上的固定；最后通过场发射扫描电镜(FESEM)对电极表面形貌进行分析,结果表明采用涂抹法得到的修饰电极表面结构疏松、空隙大,固定法得到的表面层叠结构明显,表面积较大,而共沉积法可获得结构较均匀的表面,呈现菜花状,单个菜花直径小,在百纳米级别。在药物释放的研究中,地塞米松磷酸盐先被掺杂到复合电极(PEDOT PEDOT-SWNTs共沉积电极)中,然后再运用CV电刺激法对其进行可控释放。红外光谱证明Dsp成功掺杂到电极聚合物中。采用紫外(UV)吸光度法对电极的药物释放性能进行了测定,两类复合电极每5次电刺激CV循环释放量均在1.62mg/cm2之上,30次后总释放量在10.27mg/cm2以上,纯化后SWNTs的吸附作用使得释放量有所提高。场发射扫描电镜(FESEM)表征发现经多次CV扫描后,电极表面PEDOT量减少,这与PEDOT在高电位下的不稳定有关。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 绪论  7-17
  1.1 碳纳米管修饰电极  7-10
    1.1.1 碳纳米管修饰电极的方法  8-9
    1.1.2 碳纳米管修饰电极的应用  9
    1.1.3 碳纳米管毒性分析  9-10
  1.2 碳纳米管-导电聚合物修饰电极  10-14
    1.2.1 导电聚合物-PEDOT  10-11
    1.2.2 电化学聚合导电聚合物  11-12
    1.2.3 碳纳米管-导电聚合物应用  12-14
  1.3 药物释放  14-15
  1.4 本文的研究思路和内容  15-17
第2章 涂抹法制备复合电极  17-29
  2.1 碳纳米管的纯化  17-20
    2.1.1 理论背景  17
    2.1.2 实验部分  17-18
    2.1.3 结果与讨论  18-20
  2.2 涂抹法制备SWNTs-PEDOT电极  20-27
    2.2.1 理论背景  20-21
    2.2.2 实验部分  21-22
    2.2.3 结果与讨论  22-27
  2.3 本章小结  27-29
第3章 固定法制备复合电极  29-39
  3.1 理论背景  29-30
  3.2 实验部分  30-31
    3.2.1 药品与仪器  30
    3.2.2 实验步骤  30
    3.2.3 实验表征  30-31
  3.3 结果与讨论  31-38
    3.3.1 XPS光谱表征  31-32
    3.3.2 拉曼光谱表征  32-33
    3.3.3 电化学表征  33-37
    3.3.4 场发射扫描电镜表征  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 共沉积法制备复合电极  39-47
  4.1 理论背景  39
  4.2 实验部分  39-40
    4.2.1 药品与仪器  39
    4.2.2 实验步骤  39-40
  4.3 结果与讨论  40-45
    4.3.1 电化学表征  40-44
    4.3.2 拉曼表征  44
    4.3.3 扫描电镜表征  44-45
  4.4 本章小结  45-47
第5章 药物释放  47-57
  5.1 理论背景  47-48
  5.2 实验部分  48-49
    5.2.1 药品与仪器  48
    5.2.2 实验步骤  48-49
  5.3 结果与讨论  49-54
    5.3.1 地塞米松磷酸盐的紫外光谱  49-50
    5.3.2 红外光谱表征  50
    5.3.3 标准曲线分析  50-51
    5.3.4 药物释放量分析  51-53
    5.3.5 电化学表征  53-54
    5.3.6 场发射扫描电镜表征  54
  5.4 本章小结  54-57
第6章 结论  57-59
  6.1 本文主要结论  57
  6.2 本文特色  57
  6.3 尚待进一步研究的问题  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-68

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医用一般科学 > 其他科学技术在医学上的应用
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