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《氧化石墨烯超分子復(fù)合水凝膠的制備及性能研究》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)位論文氧化石墨烯超分子復(fù)合水凝膠的制備及性能研究作者姓名程文華學(xué)科專業(yè)材料學(xué)指導(dǎo)教師盧秉恒教授任力教授所在學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2018年5月ThepreparationandcharacterizationofGOhybridsupramolecularcompositehydrogelsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChengWenhuaSupervisor：Prof.LuBingHengProf.RenLiSouthChinaUniversityofTechnology
2、Guangzhou，China分類號：O636.1學(xué)校代號：10561學(xué)號：201520114691華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文氧化石墨烯超分子復(fù)合水凝膠的制備及性能研究作者姓名：程文華指導(dǎo)教師姓名、職稱：盧秉恒教授任力教授申請學(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5月4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、吳剛、方立明、杭飛摘要水凝膠是一種理想的生物支架材料，可模擬細胞在體內(nèi)的三維生長環(huán)境。同時，水凝膠也可以負載藥物或生物活性分子用于組織工程
3、修復(fù)或再生。然而，在應(yīng)用的過程中，大部分水凝膠易產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，裂紋進一步發(fā)展會破壞材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和功能的完整性，很大程度上限制了其在組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，開發(fā)新一代自愈合水凝膠具有十分重要的意義。同時，若水凝膠具有可注射性能，則可作為藥物或細胞載體，直接將藥物或細胞遞送到病灶部位，促進組織修復(fù)。本課題基于氧化石墨烯納米片（GO），設(shè)計制備了新型GO超分子自愈合水凝膠及可注射GO復(fù)合水凝膠，并分別將這兩種凝膠體系作為藥物載體和細胞三維培養(yǎng)支架進行了相關(guān)探索，主要研究內(nèi)容如下：利用6-甲基異胞嘧啶和2-甲基丙烯酸異氰基乙酯反應(yīng)制備了超分子單體UPyM
4、A，在GO納米片層的懸液中與N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM）共聚，構(gòu)建了新型溫敏GO超分子自愈合水凝膠（GO-HSH水凝膠）。流變和拉伸測試結(jié)果表明，該凝膠體系具有快速自愈合性能及溫控生物粘性。25oC條件下，GO-HSH水凝膠對豬皮的最大粘附力僅為0.69N；37oC條件下，凝膠對豬皮的最大粘附力高達1.3N。SEM測試結(jié)果表明，溫度可有效調(diào)控水凝膠內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)。此外，GO-HSH水凝膠可用作藥物載體，正常生理條件下，鹽酸阿霉素（DOX）24小時累積釋放量僅為22%，而在模擬腫瘤微環(huán)境（pH5.5）條件下，DOX累積釋放可達54%。細胞實驗結(jié)果表明，從GO-HSH水
5、凝膠中釋放的藥物保持有生物活性，可有效殺死腫瘤細胞。通過溫敏納米凝膠（tNG）與GO的自組裝，構(gòu)建了可注射GO復(fù)合水凝膠。依據(jù)紅外光譜（FT-IR）、原子力顯微鏡（AFM）及紫外分光光度計（UV）測試結(jié)果推測，tNG/GO復(fù)合水凝膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成機理是tNG與GO之間的氫鍵相互作用?？咕鷮嶒炞C實，tNG/GO復(fù)合水凝膠對大腸桿菌（E.coli）和金黃色葡萄球菌（S.aureus）都有很好的抗菌效果，嵌入10小時，tNG/GO復(fù)合水凝膠能殺死97.2±3.9%的E.coli和100%的S.aureus。此外，藥物緩釋結(jié)果表明，熒光標記的葡聚糖（FITC-dextran
6、）從tNG/GO復(fù)合水凝膠中的釋放速率隨溫度的變化而變化。tNG/GO復(fù)合水凝膠三維包裹小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs），培養(yǎng)3天，細胞的存活率高達95%以上，表明該凝膠體系有良好的生物相容性。關(guān)鍵詞：氧化石墨烯；溫敏水凝膠；自愈合；可注射；抗菌IAbstractAnidealbiomaterialscaffold,hydrogel,canstimulatethegrowingenvironmentinourbodyforcells.Atthesametime,thereleaseddrugorbioactivemoleculefromhydrogelscanbe
7、usedfortissueengineeringrepairandregeneration.However,mostpolymericmaterialsorhydrogelsarelikelytogeneratecrackswhensubjectingtomechanicaldamage,andthefunctionsofmaterialswillbeseverelyaffectedwiththecrackpropagation,whichgreatlylimitstheirapplicationsintissueengineering.Therefore,th
