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《武汉理工大学》 2009年
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HA/CS/PVA复合水凝胶的制备及性能研究

叶俊  
【摘要】: 本文选用反复冷冻-解冻法成功制备壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶材料,并对其溶胀性能、力学性能等进行测试。实验结果表明:复合水凝胶中壳聚糖、聚乙烯醇质量比对其溶胀性、力学性能产生影响,随着聚乙烯醇比例的增加,平衡态溶胀度减小,力学性能增强,抗压强度在壳聚糖、聚乙烯醇质量比为1:5时达到最大值。同时溶液中的pH值也是影响壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶溶胀性能的重要因素,其溶胀性随着缓冲溶液pH值的增大而减弱。通过进一步观察水凝胶表面形貌发现,随着PVA含量的增加,凝胶内部孔洞结构从大孔到微孔,多孔结构变得更加致密,孔径变小,孔壁变薄,为壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶提供了良好的可渗透性。因此,这种多孔结构的水凝胶可以考虑用作组织工程支架材料,软骨修复重建,同时,其良好的溶胀性能亦可应用在药物载体方面。 HA多孔陶瓷具有生物活性、良好的生物相容性和骨传导性,但其脆性大、塑形难,且强度较低,存在一定的应用局限性。水凝胶类材料在物理性质方面比其它任何人工合成材料更像活体组织,首先是其扩展特性和对水分子等的透过性使得生物相容性优良;其次,其良好的柔韧性和高弹性能够减少对周围细胞和组织的机械刺激。在本实验中,通过将羟基磷灰石和壳聚糖、聚乙烯醇水凝胶复合,使其具有两者的理化性能优势。测试HA/CS/PVA复合水凝胶材料的力学性能发现,HA的加入可以明显改善CS/PVA水凝胶的力学性能,当HA质量百分比为5wt%时,复合水凝胶的抗压强度可达到5.7MPa。扫描电镜观察发现HA/CS/PVA复合水凝胶中含有大量的孔洞,这与天然骨的微观结构非常相似,该结构有利于水份和无机盐的代谢,也有利于细胞和组织的生长和繁殖。通过做体外模拟实验发现,将HA/CS/PVA复合水凝胶浸泡于37℃模拟体液(钙磷饱和溶液)中15天后,其表面有类骨磷灰石形成,测试表明材料表面最终形成物为羟基磷灰石。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R318.08

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【引证文献】
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【参考文献】
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