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《天津工业大学》 2018年
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基于近场熔体静电直写技术的组织工程支架开发

陈文洋  
【摘要】:组织工程是应用工程科学和生命科学的原理和方法,开发用于恢复、维持或改善受损组织或器官功能的生物替代物的新兴交叉学科。如何构建具有仿生天然细胞外基质结构和功能的组织工程支架,一直是组织工程及再生医学研究的热点。区别于传统纺丝,静电纺丝是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中射流来制备聚合物纳米纤维的加工方法。此技术制备的纳米纤维支架能够更好地模拟天然细胞外基质的结构特点。而近场熔体静电直写技术区别于传统静电纺丝技术,它是一种更低压、更安全、更环保的纺丝方法,利用近场熔体静电直写技术制备的支架的纤维具有可控沉积的特点,并且制备过程中不需要溶剂,制得的材料无毒,极大的促进了该技术在微纳加工、组织工程、临床医学等领域的应用,同时此技术还提高了聚合物的利用效率。本文主要做了三方面工作。一是归纳了组织工程支架的相关理论、近场静电纺丝技术发展的历程以及其应用;二是探究聚己内酯近场熔体静电直写技术最佳纺丝工艺,制备不同形貌的聚己内酯支架;三是对聚己内酯支架进行改性并测试其相关性能。第一,介绍了生物组织工程支架相关理论知识,;论述了近场熔体静电直写技术的研究背景,以及近场熔体静电直写技术的相关理论;深入研究了静电直写技术的研发成果、发展趋势和存在的问题。第二,根据影响纺丝效果的主要的四个因素,设计四因素四水平的正交实验,得到的最佳工艺参数;根据最佳工艺参数,制备不同形貌聚己内酯支架。测试了支架的厚度以及接触角;用TM3030电子显微镜观察不同规格支架的形貌。第三,对利用近场熔体静电直写技术制备的聚己内酯支架进行改性并研究其性能的变化。把聚己内酯支架浸渍到不同浓度的壳聚糖溶液中,测试其抗菌性能并找出最佳浓度;不同形貌的聚己内酯支架经过最佳浓度壳聚糖溶液改性后,研究其相关性能;相同形貌的聚己内酯支架被不同聚合物改性后,研究支架的相关性能,测试复合支架的生物相容性。最后,对实验情况做了总结概述,结合前人的探索,查阅大量相关文献,就下一步工作进行规划和展望。
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ340.64;R318.08

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