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可注射型磷酸化壳聚糖/海藻酸水凝胶的制备及性能研究

桑守山  
【摘要】: 为了解决天然水凝胶可塑性差这一瓶颈问题,本研究首次将壳聚糖(CS)衍生物——N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPC)引入水凝胶体系。在保证壳聚糖和海藻酸盐良好生物相容性的前提下,制备出优良性能的可注射型水凝胶材料。通过力学性能的正交优化试验,结合其pH值、凝胶时间和溶胀率对比分析,获得各原料组分浓度最佳点,并对此天然水凝胶进行了细胞培养和肌内植入试验。 本研究采用均相反应法制备NMPC,通过FTIR,~1H-NMR,ICP和分子量分析等对其结构进行了分析表征,结果表明得到了预期的N-亚甲基磷酸化壳聚糖。 本研究研制出NMPC/柠檬酸(CA)溶液和海藻酸钠(ALG)/CaCO_3共混液双组分可注射凝胶体系,通常情况下前者和后者的体积比为1:2。通过正交试验,分析水凝胶力学性能与各组分浓度之间的关系,结合溶胀性、pH值和凝胶时间的对比分析发现,各组分最佳浓度配比分别为(w/v):3%NMPC,0.6%CA,2%ALG,0.5%CaCO_3。 细胞培养和体内植入试验表明,NMPC和NMPC/ALG水凝胶对细胞增殖都有促进作用,动物体内无包膜形成和明显的炎症反应,表明其具有良好的生物相容性,可作为骨缺损填充材料、药物缓释载体等生物医用材料。


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