可注射聚膦腈明胶水凝胶的制备与表征-材料科学与工程专业毕业论文.docx

学位论文数据集中图分类号 学位论文数据集 中图分类号 TQ3l 学科分类号 430．5020 论文编号 1001020l 10283 密 级 无 学位授予单位代码 10010 学位授予单位名称 北京化工人学 作者姓名 曹晓艳 学 号 2008000283 获学位专业名称 材料科学与工程 获学位专业代码 0805 课题来源 国家自然科学基金 研究方向 生物材料 论文题目 可注射聚膦腈／明胶水凝胶的制备 关键词 可注射水凝胶、聚膦腈、明胶、生物矿化 论文答辩日期 2011．05-20 ·论文类型 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位 学科专长 指导教师 蔡晴 副教授 北京化工大学 生物材料 评阅人l 杨小平 教授 北京化工大学 生物复合材料 评阅人2 隋刚 教授 北京化工大学 复合材料 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员蝴 冯增国 教授 北京理工大学 生物材料 答辩委员l 聂俊 教授 北京化工大学 生物材料 答辩委员2 蔡晴 副教授 北京化工大学 生物材料 答辩委员3 杨冬芝 副教授 北京化工大学 生物材料 答辩委员4 于秀芬 副教授 北京化工大学 生物材料 答辩委员5 徐福建 教授 北京化工大学 生物材料 注：一．论文类型：l，基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它 二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。 三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB厂r 13745．9)《学科分类与代码》中查询。 四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要可注射聚膦腈／明胶水凝胶的制备与表征 摘要 可注射聚膦腈／明胶水凝胶的制备与表征 摘要 可注射水凝胶支架由于其良好的生物相容性、生物可降解性和良好 的组织亲和性而被广泛应用于组织工程和生物制药中。 通过两条路径，本论文研究了一类可注射聚膦腈／明胶复合水凝胶支 架，拟通过侧基功能化的聚膦腈代替小分子交联剂如戊二醛等，来化学交 联明胶，获得生物相容性更好、在生理环境中更稳定的合成／天然高分子 复合水凝胶材料。路径一是将对羟基苯甲醛(PHBA)接枝到聚二氯磷腈的 主链上取代部分磷氯键，然后采用甲氧基乙醇取代剩余的磷氯键，调节两 种取代基的比例，使聚膦腈具有水溶性和可控制的醛基比例，然后利用醛 基与明胶的氨基侧基直接反应获得可注射水凝胶。路径二是合成酪胺和甲 氧基乙氧基共取代聚膦腈，同时采用酪胺或对羟基苯丙酸，通过与明胶中 羧基或氨基反应使酚羟基接枝在明胶分子链上，上述聚膦腈和改性明胶在 辣根过氧化物酶(HI冲)／H202作用下可进行酶催化交联反应获得可注射复 合水凝胶支架。 本论文成功合成了对醛基苯氧基．甲氧基乙氧基共取代聚膦腈和酪胺 基．甲氧基乙氧基共取代聚膦腈，并采用FT-IR、1期州R和特性粘数测试 进行了化学结构和分子量的表征。将对醛基苯氧基．甲氧基乙氧基共取代 聚膦腈和明胶分别溶于磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行凝胶实验，改变聚膦 腈中醛基取代基的比例、两种聚合物溶液的浓度和混合比例，可调控水 凝胶的凝胶时间、吸水率等。通过路径二拟获得的可注射聚膦腈／明 胶复合水凝胶，通过调控辣根过氧化物酶和H202的用量和比例，理论上 北京化工大学硕士学位论文对凝胶时间、凝胶强度和等性能的调控性更强，这一部分实验仍在进行中。 北京化工大学硕士学位论文 对凝胶时间、凝胶强度和等性能的调控性更强，这一部分实验仍在进行中。 本论文还采用模拟体液(SBF)对氨基酸酯取代聚膦腈的成骨生物活性 进行了评价。主要是利用静电纺丝过程中，聚膦腈分子中的磷、氮等原子 能随着极性溶剂挥发而向纤维表面迁移的特性，分别采用三氟乙醇、四氢 呋喃和氯仿，静电纺丝制备了丙氨酸乙酯．甘氨酸乙酯共取代聚膦腈的纳 米纤维，应用接触角测试、光电子能谱(XPS)、X射线衍射(Ⅺ乇D)、扫描 电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线光谱(EDX)、傅里叶转换红外光谱 (FT-IR)进行表征后，研究了纤维表面元素组成差异对矿化性能的影响，并 与聚乳酸纤维的矿化结果进行了比较。发现：聚膦腈材料具有良好的矿化 性能，纤维表面磷／氮元素的富集可影响矿化的发生。在过饱和的SBF中， 诱导期过后会先生成二水合磷酸一氢钙(DCPD)，然后逐渐转化为羟基磷 灰石。 关键词：可注射水凝胶，聚膦腈，明胶，生物矿化 H PREPARATIoN PREPARATIoN AND CHARACTERIZATIoN oF INJECTABLE PoLYPHoSPHAZENE／GELATIN CoMPoSITE HYDRoGEL ABSTACT Hydrogels are widely recognized as use如l materials for a wide range of tissue engine甜