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《試析以氨基酸為基質(zhì)的水凝膠的制備、表征及其應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文以氨基酸為基質(zhì)的水凝膠的制備、表征及其應(yīng)用研究姓名：孫海玲申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：徐海;夏永清20090501摘要生物體內(nèi)存在許多無機(jī)礦物，如牙齒、骨骼、硅藻、貝殼等，這些礦物不僅具有復(fù)雜的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，而且具有優(yōu)異的功能和性質(zhì)。通過模擬生物礦化過程來合成特殊的功能材料，已經(jīng)引起人們的極大興趣。生物體內(nèi)的礦化受一些胞外蛋白和多糖的控制，這些胞外蛋白含有大量的陰離子氨基酸，如天冬氨酸、谷氨酸等，這些陰離子氨基酸的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)使其易于富集鈣離子、誘導(dǎo)晶體的
2、生長。所以，我們用帶有天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸官能團(tuán)的水凝膠為模板來礦化羥基磷灰石和碳酸鈣晶體。以甲基丙烯酸羥乙酯(}玎三MA)及其氨基酸改性的甲基丙烯酸13．羥乙酯為單體，聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDMA)為交聯(lián)劑，過硫酸銨(APSyN，N，N7，N’一四甲基乙二胺(TEMED)為引發(fā)體系，采用室溫自由基溶液聚合的方法來制備水凝膠材料，得到具有一定孔結(jié)構(gòu)，平衡含水量為50％．60％的HEMA、Asp-HEMA、Glu-HEMA和Oly—HEMA水凝膠。在生物礦化領(lǐng)域，碳酸鈣一直是重要的模擬對象之一。它不
3、僅豐富地存在于地殼中，而且在生物體中起著重要的作用。通常，碳酸鈣存在多種晶型，常見的三種無水結(jié)晶態(tài)●為方解石、文石和球文石。本實(shí)驗(yàn)通過氣體擴(kuò)散的方法在HEMA，Asp．HEMA，Glu．HEMA和Gly．HEMA的水凝膠表面礦化碳酸鈣，探討碳酸鈣礦化的機(jī)理，以指導(dǎo)新型復(fù)合材料的合成。反應(yīng)時(shí)間分別為12h、24h和36h，碳酸鈣晶體的形貌和晶型可以用掃描電鏡(SEM)，傅里葉變換紅外譜圖(FT．IR)和X射線衍射(Ⅺm)進(jìn)行表征。結(jié)果表明四種水凝膠均具有穩(wěn)定球文石的作用，隨著礦化時(shí)間的延長，Asp．HEMA
4、有利于文石的生成，Glu．HEMA有利于方解石的生成。天然骨組織是一種由膠原纖維和羥基磷灰石組成的高度有序的復(fù)合材料。堅(jiān)硬的無機(jī)材料和柔韌的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合賦予了人體骨骼獨(dú)特的機(jī)械性能，例如低硬度，抗拉伸和壓縮，高的斷裂韌度。因此，以有機(jī)材料為模板生長羥基磷灰石模擬天然骨的結(jié)構(gòu)和特性引起了科學(xué)家們極大的興趣。本實(shí)驗(yàn)通過交替礦化的方法在HEMA，Asp．HEMA，Glu-HEMA和Gly．HEMA水凝膠上誘導(dǎo)羥基磷灰石(HAP)成核結(jié)晶。掃描電鏡(SEM)對水凝膠礦化形態(tài)的研究表明羥基磷灰石的形成不但會發(fā)
5、生在水凝膠的表面，而且還會發(fā)生在水凝膠的孔中和孔壁上。Asp．HEMA水凝膠上HAP顆粒分布最均勻，HEMA水凝膠上顆粒團(tuán)聚最嚴(yán)重。X射線衍射(XRD)和紅外譜圖(FT-IR)分析證實(shí)了羥基磷灰石的形成。胚腎細(xì)胞的體外生物相容性測試實(shí)驗(yàn)表明礦化后的水凝膠是細(xì)胞粘附和增殖適宜的基質(zhì)。關(guān)鍵詞：氨基酸，水凝膠，仿生礦化，羥基磷灰石，碳酸鈣Preparation，CharacterizationandApplicationResearchofHydrogelwithAminoAcidFunctionationSu
6、nHal—ling(ChemicalEngineering)DirectedbyProfessorXuHai，Xiayong—qingAbstractManyinorganicmineralsareproducedbylivingorganisms，suchasteeth，bone，diatom,shellandsoon．Biomineralswithcomplexmorphologiesandstructureshavespecialfunctionsandfascinatingproperties．N
7、owthesynthesisofhierachialcompositeusinginvitrobiomimeticmineralizationhasintriguedpeople．Mineralizationinvivoiscontrolledbysomeextracellularproteinsandpolysaccharides．Theseextraeellularproteinscontainingmanyanionicaminoacids(aspartate，glutamate)，along晰廿1
8、structuralandstereochemicalinteractions，arethoughttoleadtoattractionofcalcium—richmineralnucleiandinitiationofmineralgrowth．Forthisreason,hydrogelsfunctionalizedwithanionicaminoacids，Callbeusedasmodelcompoundstoinit
