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《乳液模板法制備多孔復(fù)合水凝膠及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文乳液模板法制備多孔復(fù)合水凝膠及其性能研究作者姓名金敏學(xué)科專業(yè)材料學(xué)指導(dǎo)教師劉卅副教授所在學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2018年4月StudyonthepreparationandpropertiesofmacroporouscompositehydrogelsbasedonemulsiontemplateADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JinMinSupervisor：AssiociateProf.LiuSa
2、SouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號：學(xué)校代號：10561學(xué)號：201520114677華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文乳液模板法制備多孔復(fù)合水凝膠及其性能研究作者姓名：金敏指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉卅副教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科專業(yè)名稱：材料學(xué)研究方向：生物醫(yī)用材料論文提交日期：2018年4月23日論文答辯日期：2018年5月31日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會成員：主席：曹曉東委員：施雪濤杭飛吳剛方立明摘要水凝膠具有
3、親水的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其構(gòu)成的含水環(huán)境與細胞所處的生理環(huán)境相似，因此被廣泛用于模擬細胞外基質(zhì)（ECM）。同時，凝膠內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu)也十分重要，孔洞的三維結(jié)構(gòu)、尺寸及孔間連通性等可直接影響細胞的粘附和遷移、胞外基質(zhì)的分泌以及組織的長入。乳液模板法由于其制備簡單、穩(wěn)定性好、可為體系帶來特異功能等特點受到廣泛關(guān)注，是常用的多孔材料構(gòu)建方法。本論文基于乳液模板法，制備不同乳液體系，通過連續(xù)相聚合，得到具有內(nèi)部高度連通的復(fù)合多孔凝膠支架。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：對纖維素納米晶體（CNC）進行超分子改性，引入帶有四重氫
4、鍵官能團的2-脲基-4[1H]-嘧啶酮（UPy），改善CNC親疏水性，制備水包油Pickering乳液，探究CNC改性前后的理化性能變化并考察乳液的尺寸；以CNC-UPy穩(wěn)定乳液為模板，水相引入丙烯酰胺聚合物網(wǎng)絡(luò)，得到復(fù)合多孔水凝膠，對凝膠的力學(xué)、溶脹、孔洞形貌等進行表征，并對材料的細胞粘附性進行測試。實驗結(jié)果表明，改性后的CNC疏水性增強，可形成穩(wěn)定的水包油乳液，凝膠具有連通的開孔結(jié)構(gòu)，隨著CNC含量的增加，乳液尺寸降低，凝膠力學(xué)性能增加，孔徑減小。體外細胞實驗表明凝膠能夠很好地支持小鼠骨髓間充
5、質(zhì)干細胞（BMSCs）的粘附和生長，展示支架良好的生物相容性。為進一步探究乳液模板的通用性，以甲基丙烯酸酐改性明膠（GelMA）作為乳液穩(wěn)定劑，經(jīng)高速機械攪拌，形成新型的水包空氣乳液，以該乳液為模板，首先加入了碳納米管粒子構(gòu)建復(fù)合乳液并制備出多孔復(fù)合凝膠。結(jié)果顯示，當(dāng)GelMA溶液濃度為10wt%時能夠形成穩(wěn)定乳液，碳納米管與GelMA有良好的吸附作用，促進乳液的穩(wěn)定，并增加凝膠力學(xué)強度。最后，在GelMA乳液模板中引入具有促成骨分化特性的粘土納米粒子（clay），通過水相單體聚合，得到有機-無機
6、復(fù)合多孔凝膠，對凝膠理化性能進行探究，并重點考察了凝膠的細胞相容性及促成骨分化效果。BMSCs/凝膠的共培養(yǎng)結(jié)果表明此多孔凝膠支架擁有良好的細胞粘附性，clay的加入促進了堿性磷酸酶（ALP）的分泌，表明細胞向成骨分化的趨勢，說明GelMA/clay多孔支架在骨修復(fù)方面的潛在應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：乳液模板法；多孔凝膠；纖維素納米晶體；明膠；細胞粘附性IABSTRACTHydrogelisoneofmostpromisingmaterialstomimicextracellularmatrixdueto
7、itshydrophiliccross-linkingnetworkandaqueousenvironmenttosupportcellgrowth.Theporousstructureofthehydrogelisalsoimportant.Thethree-dimensionhighlyinterconnectedporescouldsignificantlyaffectthecelladhesion,proliferation,migration,secretionandtissueingr
8、owth.Emulsiontemplatingtechniqueisanimportanttoolforthepreparationoforderedhighlyporousmaterialsinbiomedicalfield.Inthisdissertation,wepreparedporoushydrogelswithinterconnectedopen-porousstructurebasedonemulsiontemplatesstabilizedbydifferentst
