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《西安工程大学》 2018年
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静电纺纳米纤维包覆纱及其组织工程应用研究

李博昱  
【摘要】:静电纺纳米纤维以其具有模拟细胞外基质(ECM)结构与功能的作用,已在组织工程支架材料领域得到广泛研究。传统随机排列纳米纤维支架显示出较低的机械强力,缺少足够的生物地形指引,而定向纳米纤维的应用优势凸显。目前,人们通常将纳米纤维束/纱与各种纺织技术如编织、针织、非织等相结合来构建不同结构的三维(3D)组织工程支架,而基于3D定向纳米纤维的支架将具有更加明显的使用优势,可以通过优化电纺技术和后加工处理,以及结合其他组织工程支架的构建方法进行制备。本课题为了扩展定向纳米纤维在血管、肌肉、骨、神经等组织工程支架方面的应用,提出采用纳米纤维包覆纱作为组织工程支架材料的新方法。本课题设计了一种制备纳米纤维包覆纱的新型静电纺丝设备,将定向聚己内酯(PCL)纳米纤维包覆在芯纱医用级聚乙醇酸(PGA)多股线上,制备出定向纳米纤维包覆纱(A-PCLs)。首先,研究了纺丝溶剂的性质对纺丝工艺的影响,探讨出在纺丝电压15 kV,接收距离15 cm条件下,PCL溶解在三氯甲烷/N,N-二甲基甲酰胺(TCM/DMF 70/30)10wt%溶剂中,纺丝工艺最佳。其次,改进了原有自制包覆纱装置,引入同步齿轮驱动使制备更加稳定,采用电场模拟及实验观察确定最佳的平行铝片跨距为3cm。最后构建了包覆模型,在控制卷绕速度为30 rpm条件下,只改变同步齿轮转速,速度控制在300,500,700rpm条件下制备出三种A-PCLs支架(300-PCLs,500-PCLs,700-PCLs)。利用电镜观察表面形态,并测试了包覆纱的机械强度和孔隙率。结果表明:A-PCLs支架纳米纤维直径及孔径分布差异不大,但A-PCLs支架较无序排列纳米纤维包覆纱(R-PCLs)有较大的孔径。A-PCLs中PCL纳米纤维直径分布均匀,其表面纳米纤维排列角分别为10°,35°,85°,且能很好的包覆于芯纱表面,形成核壳结构。与芯纱相比,孔隙率从19%增至90%,断裂强度与断裂伸长率得到明显提高(290 MPa至372 MPa;19%至28%),亲水性也相应提升。将BALB/3T3细胞在A-PCLs上进行培养,并对生长细胞进行形态分析和MTT测试,研究确定其体外生物学性能。细胞培养3天通过显微镜及电镜观察,A-PCLs支架相比于芯纱更利于BALB/3T3细胞生长,生长在三种A-PCLs支架(300-PCLs,500-PCLs,700-PCLs)上的细胞呈梭型,排列角度分别沿10°,35°和85°排列,而R-PCLs上的细胞为无规则椭圆状。MTT结果显示,A-PCLs支架生物活性较强,相比芯纱及R-PCLs具有显著性差异。
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ340.64;R318.08

【参考文献】
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1 韩啟明;何建新;谭卫琳;余志才;邵伟力;;柞蚕丝素/聚乳酸纳米纤维纱的制备及其生物学性能[J];纺织学报;2015年12期
2 陈思诗;杨庆;沈新元;郯志清;彭兰兰;;溶剂浇铸-粒子沥滤法制备PBS/PCL组织工程支架[J];东华大学学报(自然科学版);2009年04期
3 刘芸,戴礼兴;静电纺丝纤维形态及其主要影响因素[J];合成技术及应用;2005年01期
4 吴林波,丁建东;组织工程三维多孔支架的制备方法和技术进展[J];功能高分子学报;2003年01期
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1 温贤涛;静电纺丝法用于制备新型组织工程支架的研究[D];四川大学;2005年
【共引文献】
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1 李鑫龙;李茜;;推进现代农业金融发展研究述评[J];农业与技术;2015年15期
2 陆远昊;;论农村金融理财产品的创新与发展[J];商业故事;2015年30期
3 包艳龙;;“两大平原”农业保险现状、问题及建议[J];黑龙江金融;2015年07期
4 张启文;黄可权;;新型农业经营主体金融服务体系创新研究[J];学术交流;2015年07期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 何建新;余志才;韩啟明;连艳平;王利丹;;柞蚕丝素/聚乳酸复合纳米纤维纱的制备[J];上海纺织科技;2014年07期
2 黄江鸿;王大平;刘建全;马经野;;新型聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨的细胞相容性[J];实用骨科杂志;2012年04期
3 孙浩,郭超,张娟,董寅生,尹立红,林萍华,浦跃朴;骨组织工程用PLGA多孔支架的制备及细胞毒性研究[J];化工时刊;2005年10期
4 陆蓉,李世普,闫玉华;组织工程用聚合物多孔支架的制备技术[J];生物骨科材料与临床研究;2005年03期
5 夏天弘,程袢荣;成骨细胞体外培养在种植体相关研究中的应用[J];国外医学.口腔医学分册;2001年02期
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1 唐爱民;宋建康;王菊芳;;纤维素组织工程支架的研究进展[J];纤维素科学与技术;2011年01期
2 展翰翔;姚波;刘昌;刘亚雄;贺健康;李涤尘;吕毅;;一种新型肝组织工程支架的制备及生物相容性评价[J];第四军医大学学报;2009年19期
3 王北岳;赵建宁;;组织工程支架在脊髓损伤中的应用[J];医学研究生学报;2008年05期
4 金嘉长;王扬;马维虎;竺亚斌;;3D生物打印技术在组织工程支架构建与再生中的应用进展[J];航天医学与医学工程;2016年06期
5 曹志强;孙吉鹏;李欣阳;曹东兵;柳云恩;刘龙;侯明晓;;3D打印组织工程支架的构建研究进展[J];解放军医药杂志;2016年11期
6 吴任东;杨辉;张磊;胡川;;组织工程支架快速成形技术研究现状[J];机械工程学报;2011年05期
7 李祥;王成焘;;快速成形技术制造组织工程支架研究进展[J];生物工程学报;2008年08期
8 李涛;郝红;毕曼;赵亚玲;;组织工程支架的最新研究[J];中国塑料;2007年10期
9 张安兄,吕德龙,钟伟,程为庄,杜强国;天然生物材料构建组织工程支架的研究进展[J];北京生物医学工程;2005年05期
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1 石峰;;宏观超分子组装制备三维组织工程支架[A];中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集[C];2017年
2 徐成;李瑞欣;孙凯;陈子浩;李昊;年争好;张西正;;在体应力刺激干预组织工程支架原位成骨的研究[A];天津市生物医学工程学会第三十四届学术年会论文集[C];2014年
3 刘厚利;王连才;冯增国;;旋转成型/粒子浸出法制备管状组织工程支架[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 朱鑫黎;崔文国;李孝红;金岩;;高孔隙聚合物纤维膜用于皮肤组织工程支架的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
5 曹斌;张坤玺;王志春;颜世峰;陈学思;崔磊;尹静波;;聚L-谷氨酸/壳聚糖组织工程支架构建[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 范杰;贾萧凌;黄艳;樊瑜波;;组织工程支架渗透率对细胞生长的影响[A];第十届全国生物力学学术会议暨第十二届全国生物流变学学术会议论文摘要汇编[C];2012年
7 任天斌;宋莹;曹春红;王安;冯玥;;复合结构血管化组织工程支架[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
8 王建;王迎军;陈晓峰;南开辉;陈虎;;生物活性组织工程支架的显微结构及性能研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
9 王玮;胡小红;龚逸鸿;高长有;;用于软骨修复和再生的组织工程支架研究与应用[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
10 宋莹;任天斌;任杰;;梯度多孔高强度组织工程支架的制备[A];2009年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2009年
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1 记者 段佳;我国生物3D打印技术获突破[N];科技日报;2014年
2 记者 姜泓;皮肤修复技术获新突破[N];西安日报;2016年
3 MEB记者 夏希品;3D打印技术应用为传统制造模式带来变革[N];机电商报;2013年
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1 孟洁;组织工程支架拓扑结构及化学成分对细胞行为的影响[D];中国协和医科大学;2007年
2 吴明月;牙种植体表面生物化修饰及构建组织工程支架的实验研究[D];南京医科大学;2010年
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1 李博昱;静电纺纳米纤维包覆纱及其组织工程应用研究[D];西安工程大学;2018年
2 陈文洋;基于近场熔体静电直写技术的组织工程支架开发[D];天津工业大学;2018年
3 马义勇;消毒方法对PLA电纺组织工程支架理化性能及生物相容性的影响[D];锦州医科大学;2018年
4 朱玥;聚集诱导发光分子/高分子复合纤维的制备及其作为组织工程支架的应用探究[D];华南理工大学;2018年
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7 刘通;组织工程支架空间结构对细胞生长作用机制研究[D];湖南大学;2016年
8 温贤涛;静电纺丝法用于制备新型组织工程支架的研究[D];四川大学;2005年
9 彭凡芬;缺损颅骨组织工程支架生物力学分析及其体外整合实验研究[D];天津大学;2012年
10 陈美花;低温成形组织工程支架修复脊髓损伤的实验研究[D];杭州电子科技大学;2012年
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