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《华南理工大学》 2017年
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钛表面聚吡咯微图案的构建及其性能研究

钱磊  
【摘要】:在生物传感和组织工程的应用中,图案化导电高分子膜的基材是很有前景的平台。大量研究表明图案化材料在组织工程领域具有巨大的潜力,图案化材料优势之一是基底可以促进细胞的定向生长,如肌肉纤维或骨组织的排列以及促进增殖或分化,而图案化的生物材料用于骨组织修复很少被研究。图案化的导电高分子材料在生物传感器和组织工程上应用得到了大量的研究,本研究通过钛表面聚吡咯微图案的构架以及对其进行细胞生物学和葡萄糖传感应用的探索研究。针对钛表面图案化聚吡咯开展了如下工作:首先,通过对多孔钛支架表面纳米功能化结构的系统研究,表面构建不同纳米结构的多孔钛支架。对其材料学和生物学性能的研究,证明了纳米片和纳米线二氧化钛结构具有良好的生物相容性。以此为基础,在生物医用钛片表面构建表面功能化的纳米结构,使用可控激光刻蚀方法构建钛/二氧化钛微图案可为后续构建的模板,其微图案两个区域S-zone的钛酸钠纳米膜层与C-zone的钛膜层之间的导电性有8个数量级的差异,为后续在模板表面区域选择性电化学聚合提供了基础。其次,上述微区导电性差异的模板被用于电化学构建纳米结构聚吡咯微图案,此方法可实现对微图案中纳米结构聚吡咯的精确控制,并能灵活快捷地构建多样化的微图案。本文中所采用的微图案方法为聚吡咯图案化提供了一种新的思路,实现聚吡咯的电化学纳米结构可控制备,并兼顾优异的电化学性能,同时调控氧化还原态聚吡咯的表面电势与钛酸钠膜层形成表面电势差,在微图案表面构建可调控电场。最后,构建的微图案材料的生物性能进行研究,证明微图案表面作为生物材料的基本生物学性能,及其在准确快速的葡萄糖传感器方面的应用,为钛表面图案化聚吡咯在生物传感和组织工程的结合提供了契机。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R318.08

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