一、Feasibility of Using Chitosan in Nerve Repair(论文文献综述)
夏辉[1](2021)在《基于pH响应的地下水污染CaO2纳米靶向修复研究》文中提出地下水是自然界水圈的重要组成部分,是人类赖以生存和社会经济发展珍贵的淡水资源战略物资;但是,随着工农业的快速发展,人为不合理的开发利用等因素导致地下水遭受污染。地下水埋藏于地下复杂的地质环境介质中,具有流动性、脆弱性、隐蔽性、动态变化性等特点,致使地下水污染修复专业技术要求高、工程难度大、成本高。近年来,纳米技术的兴起为地下水原位修复提供了新的技术支撑,纳米级的修复药剂可以在地下水-土介质中进行有效的迁移,从而为地下水污染高效低耗的原位修复提供了可能。在众多的修复药剂中,过氧化钙(Ca O?)是一种具有p H响应的特殊材料。在酸性条件下,Ca O?几乎可以全部转化为过氧化氢(H?O?),在碱性条件下可以水解生成氧气(O?)和氢氧化钙(Ca(OH)?)。三种水解产物可分别应用于化学法、生物法和物理法修复污染。当Ca O?的粒径缩小至纳米级时,由于纳米效应带来的地下强迁移能力和强化学活性,使得nano-Ca O?可以迅速高效修复地下水污染。更重要的是,nano-Ca O?反应产物为钙盐、属于自然地下环境的主要成分,没有二次污染。因此,nano-Ca O?在环境修复领域中有着良好的应用前景。本文选取污染场地中常见的有机污染物硝基苯酚(PNP)和新兴污染物三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP),以及镉、六价铬重金属等高关注度污染物作为研究目标,开展了基于纳米Ca O?地下水污染靶向修复工作。研究总体技术路线为:场地污染背景刻画→污染物测试方法开发→纳米Ca O?技术应用→理论预测与实验验证。其中“测试方法开发”解决了后续实验中纳米颗粒对PNP测定干扰的问题;“技术应用”中,首先利用普通Ca O?/Fe(II)类芬顿技术修复PNP污染,然后研制纳米级Ca O?、并用于地下水中PNP和Cd2+复合污染的修复;最后为解决纳米颗粒团聚问题,我们将聚合物壳聚糖和尤特奇EPO对Ca O?进行了包裹,制备了两种具有p H相应性的“核壳”纳米复合材料,分别为CS/Ca O?和EPO/Ca O?,并应用于地下水污染修复。在地下水污染去除实验中,我们以“避光”条件模拟地下的低光环境,以“震荡频率”模拟地下水的流动状态,并通过调整“p H”和添加“阴阳离子”的形式模拟地下水的水文地球化学条件,考察了地下水条件下的修复效果。为理解修复的内在机理,我们还利用量子化学的密度泛函理论(DFT),探讨了nano-Ca O?降解新兴污染物TCEP的可能机理,并通过实验验证了机理的合理性。本研究的主要成果如下:(1)采用“10%甲醇猝灭—5%盐酸酸化—60℃中温加热—10 g/L抗坏血酸掩蔽”的预处理技术,解决了纳米氢氧化铁干扰的问题,实现了在317 nm下准确比色测定PNP浓度的目的,为后续实验提供了技术保障。(2)Ca O?和Fe(II)可以催化降解96%初始浓度为40 mg/L的污染物PNP。OH·是促使PNP降解的主因。除了HCO3-以外,地下水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+、SO42-、Cl-、NO3-等常规水化学条件不影响PNP的降解效果。初始p H和试剂用量是关键参数,而震荡频率、温度和光照条件是次要参数,这说明Ca O?适用于地下水PNP污染修复。(3)合成纳米Ca O?的粒径小于50 nm,Ca O?的含量占比71%。纳米Ca O?与Fe(II)联合可以去除93%的PNP(初始浓度为40 mg/L)和99%的Cd2+(初始浓度为10 mg/L)。PNP去除机理是OH·的氧化,Cd2+去除机理是铁氧体共沉淀。低p H值、高Fe2?的投放量、高震荡频率、高温有利于PNP的降解,而高p H值、低Fe2?投放量,高Nano-Ca O?投放量、高震荡频率、高温有利于Cd2+的沉淀去除;光照都两者都没有影响。地下水常规离子对复合污染的修复无影响,但是HCO3-和Mn2?对PNP的降解有负面影响,Fe3?,Ca2?,Mg2?等离子可与Cd2+产生沉淀竞争反应,对Cd2+的去除不利。(4)制备了两种包裹型“核壳”结构的复合材料,CS/Ca O?纳米材料的粒径介于100~200 nm之间、而EPO/Ca O?的粒径介于200~300 nm之间。包裹材料既提高了材料的p H响应能力,也解决了纳米颗粒团聚的问题。两种材料对于重金属Cr6+、Cd2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、As5+、Hg2+污染有着良好的修复效果,对10 mg/L初始浓度的污染水体去除率均达到95%以上。修复Cr6+污染地下水的机理为:在酸性体系中,外壳聚合物与质子发生解离反应,释放出内核材料Ca O?→酸解产生H?O?→将Cr6+还原为Cr3+。p H和震荡频率对修复效果影响较大,温度和光照条件无影响,高p H、大振荡频率有利于六价铬的去除,反之则不利;地下水中HCO3-、Fe3?,Mn2?对修复Cr6+会产生不利影响。重金属的修复机理则是沉淀去除。当体系额外加入Fe(II)时,铁氧体共沉淀效应会导致重金属去除的更快,去除率也更高;而且Fe试剂会催化产生高能的OH·,可用于有机物污染的同步去除,研究发现40 mg/L的PNP的去除率接近100%。(5)最后,利用DFT方法探究了nano-Ca O?降解TCEP的产物及其产生路径,合理解释了OH·氧化降解TCEP的过程,对相关产物的形成机制提供了证据;并且通过捕获TCEP的降解产物实验,印证了DFT理论推断的正确性,实现了理论与实践的结合。
张珊[2](2021)在《微纳米结构介导的不同物理信号对干细胞命运的调控研究》文中提出组织工程是一门细胞生物学和材料科学相结合的学科,对修复组织和器官损伤具有重要的意义。一般认为其包括三个要素:种子细胞、支架材料和生长信息。基于以上三个要素,组织工程的主要研究内容包括:对细胞进行有效的体外扩增以获得充足的细胞尤其是干细胞,设计和构建合理的细胞培养支架,提供有效的生长信息指导干细胞的增殖和分化等行为。组织重建是一个复杂的动态的生理过程,以骨组织工程为例,骨重建包括骨、神经、血管等组织的再生,在细胞层面要求干细胞向骨细胞、神经细胞等功能细胞的分化。在细胞生物学研究中,生物和化学分子多被用来调控干细胞的增殖和分化等行为,但是存在定域性不强、易扩散和价格昂贵等缺点。而微纳米材料介导的结构信号和电信号等不同的物理信号,对干细胞命运的调控具有定域性强和安全高效等显着优点,因此使用支架材料对负载的干细胞实现不同功能细胞分化将是组织工程的有效途径。本论文根据组织工程研究中对不同物理信号的需求,制备了不同结构及性质的细胞培养支架用于干细胞扩增及干细胞分化的调控,对微纳米结构介导的不同物理信号对干细胞命运的调控作用进行了研究。本论文的研究主要从以下几个方面展开:1.纳米微结构复合材料对干细胞扩增和表型维持性的研究:干细胞是用组织工程手段修复各种组织和器官的基本要素。然而,缺乏充足的干细胞源仍是限制组织工程和临床医学进一步发展亟待解决的重要问题。传统的使用细胞培养皿的二维培养方法存在培养环境与体内微环境相差较大以及细胞取用不方便等缺点。基于支架材料的三维培养可以为细胞提供与体内相近的微环境,有利于细胞的体外扩增和细胞表型的维持。本论文设计了一种简单、低成本且可批量化的方法,制备了京尼平交联的壳聚糖/氧化石墨烯复合微球。该复合微球具有良好的物理强度,能够保证细胞在培养过程中的长期稳定性。间充质干细胞能够在微球表面铺展和扩增,同时可以维持干细胞表型。此外,京尼平交联产生的自发荧光便于观察干细胞在微球支架表面的铺展和分布。因此,该部分研究提出了一种可批量化生产的壳聚糖/氧化石墨烯复合微球干细胞三维扩增体系,为本论文后续干细胞分化的相关研究提供了干细胞表型维持性良好的干细胞扩增方法。2.有序纳米阵列介导的结构信号对干细胞成骨分化的调控:在对干细胞进行有效扩增的基础上,对干细胞分化的调控是组织工程研究最重要的内容。相比于生物化学因子,纳米结构对干细胞分化的调控被证实具有更好的生物稳定性和安全性。作为一种典型的纳米阵列,纳米柱阵列结构介导的结构信号对干细胞行为的影响多被研究,但纳米柱直径对干细胞分化的影响还少有报道。因此,该部分探究了不同纳米柱直径的聚乳酸纳米柱阵列介导的结构信号对干细胞成骨分化的调控作用。论文中以阳极氧化铝纳米孔衬底(AAO)为模板,用纳米压印的方法制备了不同纳米柱直径的聚乳酸纳米柱阵列,并将人脂肪间充质干细胞(hADSCs)接种于表面,探究在不含成骨诱导因子的条件下,不同纳米柱直径对hADSCs成骨分化的调控作用,并利用定量聚合酶链反应(q-PCR)和免疫染色等方法对干细胞的成骨分化进行检测。此外,本论文还测试了纳米柱阵列在动物体内诱导成骨分化的效果。因此,本论文为纳米阵列调控干细胞分化在组织再生领域的应用提供了重要的结构参数并证实了结构信号在体内应用的安全性和有效性。3.光驱动表面等离激元纳米结构介导的电信号对干细胞神经分化的调控:在验证纳米结构对干细胞分化调控的有效性之后,本论文进一步探究了微纳米结构介导的其他物理信号是否对干细胞分化具有增强的调控效果。研究表明,神经的重建对骨组织等的组织修复具有促进作用,然而干细胞的神经定向分化较为困难,因此神经的有效再生对组织重建意义重大。基于以往的研究,电刺激是与神经分化密切相关的重要物理信号。因此,为了对间充质干细胞的神经分化实现更加有效的调控,在结构信号的基础上,该部分研究进一步引入了纳米结构介导的电信号等其他物理信号,探究了远程近红外光照射下表面等离激元纳米结构对hADSCs神经分化的影响,以期对神经分化调控产生增强的作用效果。将hADSCs培养在表面等离激元硫化铜(CuS)纳米结构表面并每天用近红外光(808nm)进行照射,用q-PCR和神经标志物免疫荧光染色检测hADSCs的神经分化。实验结果表明,CuS衬底的纳米结构、等离子体热效应和强局域电场具有协同增强细胞神经相关基因表达的作用效果。因此,该部分研究利用表面等离激元纳米结构,通过施加远程近红外光对干细胞的神经分化进行了调控,证实了结构信号和电信号等物理信号对干细胞神经分化的调控作用。4.超声驱动压电纳米结构介导的电信号对干细胞神经分化的调控:为发掘更多利用远程电信号对间充质干细胞神经分化进行调控的方式,并进一步提高间充质干细胞的神经分化效率,除了上述借助于近红外光的方式以外,本论文进一步探究了超声驱动压电材料介导的电信号对干细胞神经分化的调控作用。表面等离激元材料大多仅局限于金属和半导体等材料,而压电材料的选择范围则更为广泛,其中包括生物相容性更好的高分子材料。据报道,柔性基质更容易诱导干细胞的神经向分化,因此,该部分研究利用超声驱动的柔性压电纳米纤维素水凝胶介导的电信号等物理信号对hADSCs进行调控,并研究该过程对hADSCs神经分化的影响。在无任何神经分化诱导成分的条件下,培养在纳米纤维素水凝胶上的hADSCs已呈现出神经样的形态。对hADSCs的神经分化在基因和蛋白水平进行检测的结果表明,未经过超声处理的纳米纤维素水凝胶表面的hADSCs有向星形胶质细胞分化的趋势,而经过超声处理的hADSCs同时具有向星形胶质细胞和神经元分化的趋势,这在神经组织修复上将具有重要的应用前景。该部分研究证实,微纳米结构材料介导的结构信号、基质硬度信号、尤其是电信号等物理信号对干细胞的神经分化具有显着的调控作用效果,进一步印证了本论文的主题。综上所述,本论文在纳米微结构复合材料微环境、纳米结构介导的结构信号、外场驱动纳米结构介导的电信号等方面,研究和讨论了材料表面微纳米结构介导的不同物理信号对干细胞命运的调控作用,这些研究和探索将进一步促进生物材料介导的物理信号在组织工程领域的应用和发展,为干细胞命运的调控提供新的思路和方法。
庄奥[3](2021)在《导电丝素蛋白支架的构筑及神经轴突分化电调控的研究》文中认为神经组织的缺陷及损伤修复是目前临床治疗的一大难题。使用神经组织工程支架引导神经修复的方法是自体移植手术的一条有效可行的替代途径,基于电刺激(ES)对神经修复的促进作用,电活性神经组织工程支架材料在这一领域具有很好的应用潜力。再生丝素蛋白(RSF)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)具有突出的生物相容性和导电性等特点,有望用于制备性能优良并具有独特优势的RSF/PEDOT类电活性神经组织工程支架,但目前此领域的研究尚处于起步阶段。本研究分别选用RSF和PEDOT类材料作为基体材料和导电功能体材料,提出了改进的化学氧化聚合沉积工艺及大分子插入嵌合新方法,制备了兼具良好的导电性、透明性及功能体和基体间粘附性的RSF/PEDOT类薄膜新材料,研究了各类工艺条件对制备的导电膜的结构与性能的影响及其原理,并通过大鼠嗜络细胞瘤细胞(PC12细胞)的体外培养证明了导电膜在神经组织工程领域的应用潜力。在此基础上,制备了具有微流体通道结构的导电RSF/聚(羟甲基-3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT-OH)支架,并结合灌流培养方法及ES,评估了PC12细胞在该支架中的体外动态培养效果。本研究为RSF/PEDOT类电活性神经组织工程支架的研究与应用奠定了基础。本研究首先采用过硫酸铵(APS)作为氧化剂,引发羟甲基-3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT-OH)单体在RSF表面的化学氧化聚合沉积反应。基于表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在EDOT-OH水溶液中形成的胶束结构对该沉积作用的促进,制备了表面导电层规整、稳定的导电RSF/PEDOT-OH膜材料。结果表明,表面活性剂用量、氧化剂用量、反应初始p H值,单体浓度均对RSF/PEDOT-OH膜的结构及性能有影响。在最佳反应条件下,RSF/PEDOT-OH膜的表面方块电阻(Rs)为3.28×105Ω/sq,对应电导率为6.1×10-3 S/cm,表现出良好的电化学稳定性,PEDOT-OH导电层的结构稳定性以及表面亲水性。PC12细胞在RSF/PEDOT-OH膜上生长良好,优于RSF膜,表明了其良好的生物相容性。为进一步提高RSF/PEDOT-OH膜的导电性并使其兼具良好的透明性,采用Fe Cl3替换APS作为氧化剂,利用SDS和Fe Cl3间的络合作用进一步提高了RSF/PEDOT-OH膜的导电性。针对单一氧化剂体系制备RSF/PEDOT-OH膜的导电性和透明性间的性能矛盾,本研究开发了一种用于RSF表面化学氧化聚合沉积的复合氧化剂配方(APS和Fe Cl3),基于该体系中APS对Fe3+的再生以及聚合产物中来自不同氧化剂的离子所产生的静电吸引力,有效避免了导电层结构缺陷及过度沉积,在RSF表面沉积了结构规整的纳米级PEDOT-OH导电层,其兼具良好的导电性和透明性。在最佳反应条件下,RSF/PEDOT-OH膜材料的Rs为5.12×104Ω/sq,对应电导率为8.9×10-2 S/cm,在可见光区的最大透过率超过70%,并具有良好的电化学稳定性、导电层与基体间的粘附性及表面亲水性。同时,PC12细胞可在该膜上很好地粘附、生长和分化,并实现活细胞的实时观察,基于膜表面的导电层结构可对PC12细胞进行有效ES,对其轴突分化产生正向诱导作用。为进一步提高改性RSF膜的导电性和透明性,本研究基于RSF的构象转变及大分子的插入嵌合作用,开发了一种通过聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)水分散体对RSF薄膜进行一步改性的新方法,制备了透明导电RSF/PEDOT:PSS膜。经PEDOT:PSS水分散体/乙醇混合体系对RSF膜的浸泡处理,大分子可成功插入RSF膜表面,形成结构及性能稳定的透明导电层。体系中乙醇体积占比为70 vol.%时,RSF/PEDOT:PSS膜具有最佳的综合性能,Rs为3.83×103Ω/sq,对应电导率为1.003 S/cm,在可见光区的最大透过率超过80%,该突出性能使材料表面的电聚合沉积修饰及细胞的光刺激调控等应用成为可能。RSF/PEDOT:PSS膜表现出良好的电化学稳定性及导电层与RSF膜基体间的粘附性。基于膜表面的透明导电层结构可对PC12细胞进行有效ES培养及实时观察,产生轴突分化的正向诱导作用。为将改性后的导电RSF结构拓展到三维神经支架领域,本研究通过软光刻、模塑及粘合封装等工艺,制备了RSF微流体支架。最终制备了五段区域宽度依次为1750μm、885μm、720μm、630μm和520μm,高度为250μm的RSF微流体通道。将基于SDS胶束体系及复合氧化剂配方的化学氧化聚合沉积工艺拓展于微通道结构,成功制备了三维透明导电RSF/PEDOT-OH微流体支架,支架两端湿态电阻达到2.35×105Ω。相比未经改性的RSF微流体支架,RSF/PEDOT-OH支架更利于PC12的粘附,表现出较好的神经细胞培养潜力。PC12细胞经神经生长因子(NGF)诱导预分化及RSF/PEDOT-OH微流体支架中的动态灌流培养,表现出明显的分化现象。基于该导电微流体支架,每天对PC12细胞施加100 m V直流电信号刺激2.5 h,并持续两天后,细胞轴突数量增加。在该RSF/PEDOT-OH微流体支架中,PC12细胞能够保持良好生长的临界剪切力为4.57×10-3 Pa,该值可以反映这一支架中PC12细胞对支架材料表面的粘附力。综上所述,基于SF/PEDOT类材料在神经组织工程领域的应用潜力,本研究制备的RSF/PEDOT-OH、RSF/PEDOT:PSS膜及RSF/PEDOT-OH微流体支架材料有望在神经修复、有机生物电子等领域进一步拓展其应用,为新型生物质医用材料的开发提供参考。
王晨亮[4](2021)在《新型负载NGF的可注射水凝胶复合骨髓间充质干细胞促进周围神经损伤修复的作用研究》文中指出目的制备新型负载NGF的可注射水凝胶并复合骨髓间充质干细胞构成复合载体,探讨其对大鼠长段坐骨神经缺损的修复作用。方法利用京尼平交联制备出的壳聚糖透明质酸复合水凝胶,采用试管倒置法检测复合水凝胶的凝胶时间;利用NGF释放试验检测京尼平对水凝胶缓释性能的影响;利用CCK-8、Live/Dead染色检测京尼平以及京尼平交联的壳聚糖透明质酸水凝胶对细胞生存状态的影响;利用SFI评估大鼠坐骨神经恢复情况;利用Masson染色评估大鼠腓肠肌萎缩恢复情况;利用HE染色评估再生轴突数量;利用Western blot检测相关蛋白表达情况。结果在37℃下,试管倒置法检测出复合水凝胶的成胶时间为10±2min。NGF缓释实验显示,随着京尼平浓度的升高,NGF爆发性释放降低,缓释时间延长,最终缓释率增高。CCK-8及Live/Dead染色显示,京尼平的毒性呈急性,剂量相关性,延长交联时间可以降低其毒性,提高细胞生存率及增殖速度。动物实验结果显示复合凝胶组大鼠SFI恢复情况与自体神经组相似,好于单纯硅胶管组。表现为腓肠肌湿重恢复率更高,肌纤维直径更大,胶原纤维占比更少,神经再生轴突数量更多。Westernblot结果显示,第12周时,促进性神经生长标志物GAP-43表达上调、抑制性神经生长标志物Nogo表达降低。结论京尼平交联的可注射水凝胶具有良好的生物相容性和较低的毒性,能够成为NGF的缓释载体,延长NGF缓释时间和缓释率。复合水凝胶能支持MSC生长和释放。作为导管内填充材料,促进了大鼠长段神经缺损的损伤修复。
冯照喧[5](2021)在《生物基可降解聚氨酯的合成、功能化改性及医学应用研究》文中提出可降解聚氨酯材料具有分子可设计性强和对环境友好的特点,可以实现对材料性能、降解方式和降解速率的调控,是目前开发生物医学应用新材料的研究热点之一。但是现有合成可降解聚氨酯材料的细胞粘附性能普遍不佳,缺乏生物活性和功能,对其降解性能、降解机理及降解产物的生物相容性等研究有待进一步完善。因此,新的可降解聚氨酯材料的分子设计、合成及功能化改性对于促进其在生物医学领域的应用具有重要意义。本文采用可降解聚酯二元醇、氨基酸、生物基聚醚多元醇和聚乙二醇等原料设计合成了两种不同形态的可降解聚氨酯,并对其成型性能、力学性能、降解性能和生物相容性进行系统研究。在此基础上,将微生物来源多糖、动物来源多糖、植物蛋白和动物蛋白等生物基材料引入合成的可降解聚氨酯中来改善其生物相容性、机械性能和降解性能,并将其应用于3D生物打印、药物缓释和软骨组织再生等生物医学领域,为可降解聚氨酯材料在生物医疗领域的临床应用奠定基础。合成了一系列氨基酸改性的阴离子水性聚氨酯WBPU,研究亲水性扩链剂含量对WBPU结构与性能的影响。与PLA降解性能的对比研究证实,WBPU降解产物无细胞毒性,且不会引起局部酸性产物的积累。将WBPU与熔融生物3D打印技术结合,在50~60℃下成功打印了具有复杂结构的组织工程支架。研究了针头尺寸、挤出速度和微丝间距等工艺参数对WBPU打印成型性能的影响,并对WBPU支架的细胞相容性、血液相容性与组织相容性进行评价。结果显示兔软骨细胞和大鼠成纤维细胞可以在WBPU支架上粘附和增殖,且WBPU支架不会引起溶血作用和明显的急性免疫排斥反应,具有良好的生物相容性。采用BCN、CS、SF和SP对水性聚氨酯进行功能化改性制备复合纳米水凝胶。对不同生物质改性PU材料的力学性能、降解性能、吸水性、亲水性和细胞相容性进行对比研究。结果显示PU/BCN和PU/CS纳米复合材料综合性能相对于单纯PU得到明显提升,而PU/BCN更适合采用低温沉积3D生物打印的方法制备组织工程支架;进一步将打印成型的PU/BCN支架用于巴马香猪弹性软骨缺损修复,结果显示负载细胞的支架植入8个月后,耳软骨处有新生类弹性软骨组织形成,支架材料完全被降解吸收。利用可降解WPU与CS之间的超分子静电相互作用制备了一系列WPU/CS复合膜,研究了复合膜的化学结构、微观形貌、亲水性、热性能、降解性能、血液相容性和细胞相容性。以广谱抗肿瘤药物阿霉素(DOX)为模型药物,设计了一种植入式抗肿瘤药物缓释体系,并考察了该药物缓释体系的DOX负载效率及其在超声控制下的释放行为。体外释放行为和细胞实验证实载药膜的DOX负载效率达到95%以上,其中WPU/CS-KH550-DOX缓释效果最佳,释放速率稳定可控,且抗肿瘤效率与DOX负载量有明显的量效关系。以蓖麻油聚氧乙烯醚(EL20)、IPDI、PEG、大豆分离蛋白(SPI)等为原料合成一系列可注射聚氨酯/大豆蛋白复合多孔支架(PUSF),并研究催化剂比例、发泡剂比例和泡沫稳定剂含量对支架结构与性能的影响。在PUSF支架上培养兔软骨细胞,观察细胞在材料表面的形态并验证软骨细胞在PUSF支架中经培养后软骨特征蛋白的表达;在此基础上,采用优化的PUSF支架负载基质细胞衍生因子(SDF-1),验证SDF-1对BMSCs的募集作用。体外诱导BMSCs迁移能力的测试结果证实PUSF@SDF-1活性支架可以有效诱导BMSCs迁移并且诱导能力与SDF-1的负载浓度正相关。PUSF@SDF-1支架经大鼠皮下植入炎症反应较轻,作为无细胞组织工程支架植入体内是安全的。
赵鹏程[6](2020)在《基于静电纺丝技术的组织工程支架制造研究》文中研究说明组织工程支架是为细胞生长提供所需的三维多孔载体,支架必须具有较好的生物可降解性、生物相容性、机械性能、无毒性等多项性能。就仿生学而言,大部分人体器官和组织的结构与纳米纤维相似,因此纳米纤维可以作为器官和组织修复的支架材料。利用静电纺丝技术能够生产出三维多孔纤维膜,在一定环境下,替换三维组织结构进行复制。这种纤维支架与天然细胞外基质的结构完全相同,比表面积、孔隙率都比较高,有利于细胞进行迁移、黏附和增殖,使细胞沿不同方向进行分化生长。壳聚糖具有很好的生物相容性,无毒且具有生物可降解性,被广泛应用于组织工程材料当中,但是目前的研究中关于改变材料配比和静电纺丝工艺对壳聚糖纳米纤维的机械性能研究较少,所以通过改变工艺参数来提高材料本身的机械性能有一定应用参考价值。氧化石墨烯表面丰富的官能团可以与壳聚糖通过化学键相互作用,可以提高支架的结构稳定性和界面强度,目前对壳聚糖和氧化石墨烯组合的材料体系研究还相对较少,所以充分发挥壳聚糖氧化石墨烯复合体系的综合性能对静电纺丝技术在组织工程支架中的研究和应用有着重大的意义。本课题基于静电纺丝方法,以壳聚糖为基材,添加PEO、PVA、GO等组分,从优化材料体系和制备工艺的角度入手,提高材料本身的机械性能、表面形貌以及生物活性,充分发挥复合体系的综合性能。通过对其结构形态、机械性能及其生物效应进行系统地分析与表征,证实了静电纺丝壳聚糖纳米纤维作为组织修复材料的可行性。主要研究内容和成果如下:1.设计正交实验优化CS/PEO纳米纤维膜的制备工艺条件,得到电纺CS/PEO纳米纤维膜的最佳条件为CS与PEO质量比8:2,电压16 V,接收距离10 cm。在此条件下制得的CS/PEO纳米纤维膜的纤维直径相对比较细,表面相对较为均一、光滑,拉伸强度为14.2 MPa,断裂伸长率为43.6%。2.制备不同比例的CS/PEO/PVA纳米纤维,在CS:PVA为1:9时的CS/PEO/PVA纳米纤维膜断裂伸长率最大达到30.2%,拉伸强度有轻微下降,为20.4 MPa。纳米纤维的直径和孔隙率随PVA含量增大分别增大和减小,CS/PEO/PVA纳米纤维表面平整,光滑,孔隙均匀,有利于细胞的黏附、增殖。3.添加少量的GO即可使CS/PEO/PVA/GO复合纳米纤维拉伸强度提高,CS/PEO/PVA/GO的纳米纤维形貌光滑均匀,随着GO含量的增加,纳米纤维的直径变小,粗细不均匀,当GO含量为0.2%时,纤维直径最细可以达到280 nm左右。4.通过磁场辅助静电纺丝的方法制备有序CS/PEO/PVA/GO纳米纤维,收集到有序度非常好的纳米纤维,对于有序组织工程支架,更具有应用价值。当GO含量为0.05%时,纳米纤维的有序度最好。5.通过体外的细胞培养实验检测CS/PEO/PVA/GO纳米纤维支架的生物性能,在纳米纤维膜上接种小鼠肝细胞(NCTC1469),观察到CS/PEO/PVA/GO纳米纤维支架材料的实验组细胞明显增加,说明CS/PEO/PVA/GO纤维支架的细胞相容性非常良好,有助于细胞的黏附增殖,论证了制备的纳米纤维在组织工程支架材料上的可行性以及优越性。
陈佳丽[7](2020)在《凝胶微球模块化生物墨水用于3D打印神经修复支架的研究》文中指出研究背景周围神经损伤后,神经再生缓慢且不完整,对患者的功能恢复不利,易产生继发性残疾和损伤症状。神经间隙修复研究中,自体神经移植受限仍是临床治疗的关键挑战。在神经再生医学领域中,外周神经支架的制备和移植促进神经组织工程的发展,神经细胞延伸在神经组织工程中具有重要作用,目前静电纺丝、微图案和自组装等技术已广泛应用在制备仿生支架中,以模拟天然神经组织,引导神经细胞延伸。设计周围神经组织支架中,微观和宏观环境的整合十分重要起着至关重要的作用。因此,开发多尺度支架,增强3D神经元成熟和伸长仍然具有挑战。研究目的本研究结合微流控技术制备水凝胶微球模块化生物墨水,结合3D打印技术制备多尺度复合支架,整合3D微观和宏观环境模拟天然神经组织。探讨基于甲基丙烯酸酐化明胶/壳聚糖复合微球(GelMA/Chitosan Microspheres,GC-MS)制备良好的神经细胞微环境,促进PC12细胞和突起的伸长。基于微球作为模块化生物墨水对3D多尺度复合支架进行生物打印,研究打印的多尺度支架中PC12细胞和RSC96细胞的共培养体系,评估神经元样突起生长和雪旺细胞增殖。研究方法1.使用微流控技术制备GC-MS,分析其基本表征,使用显微镜分析GC-MS的粒径分布和扫描电子显微镜观察GC-MS表面微观结构;2.将荧光标记的NGF加载到GC-MS中,分析微球的溶胀度和NGF荧光强度的变化,研究NGF持续释放的情况;3.使用Live/Dead试剂盒,检测GC-MS上PC12细胞的存活率,使用Alamar Blue试剂盒检测PC12细胞的增殖情况,并使用荧光染色和扫描电镜方法分析PC12细胞的形态结构;4.将GC-MS和GelMA水凝胶混合制备复合模块化生物墨水,3D打印制备复合支架,并使用荧光显微镜分析复合支架结构,评估PC12细胞和RSC96细胞的共培养体系神经修复的应用。结果1.使用微流控技术制备GC-MS,分别注入不同流速水相溶液(10,15,20 μL/min)和油相溶液(75,225,300,450,600μL/min),制备54±5μm到350±21μm粒径的GC-MS;2.将PC12细胞接种在GC-MS上,发现GC-MS有良好的生物相容性,加载NGF的GC-MS促进PC12细胞的轴突生长。3.3D打印GC-MS/GelMA模块化生物墨水,制备多尺度复合支架,将PC12细胞与RSC96细胞共培养,荧光染色的结果表明了支架内细胞的生长情况。结论结果表明,GC-MS在支架中为神经细胞生长提供了良好的微环境,促进突起的生长,3D打印的水凝胶网络模拟神经外膜层的3D宏观环境,提供雪旺细胞和神经细胞结构,这种模块化复合支架在神经组织工程中具有发展潜力。
王娟[8](2020)在《石墨烯复合纳米纤维神经支架的构建及其在周围神经再生中的应用》文中指出创伤、神经退变、缺血缺氧等引起的周围神经损伤已成为临床常见疾病之一。神经一旦断裂损伤将导致神经信号传导途径中断,相应的靶器官功能受到影响,进而机体功能发生障碍,严重影响身体健康。因此,受损周围神经的恢复一直是医学界关注的热点。目前,临床上通常采用自体移植或异体移植的方法治疗周围神经损伤,但都存在一定的局限性,限制了它们的广泛应用。组织工程的发展为受损神经的再生提供了新思路。作为神经细胞临时生长的微环境,神经组织工程支架是确保神经能否再生成功的关键。理想的神经组织工程支架应具有(1)仿生周围神经所特有的天然结构,为神经细胞或组织提供合适的生长微环境;(2)力学性能,为神经再生提供力学支撑;(3)诱导活性,促进种子细胞的迁移、增殖、分化及再生轴突的生长;(4)导电性能,为细胞或组织的生长传递所需的生物电信号;(5)降解性能,为受损神经的再生提供生长空间,同时避免对新生神经造成挤压。静电纺纳米纤维能很好地仿生天然细胞外基质(ECM),在神经组织工程中得到了广泛应用。同时氧化石墨烯及石墨烯作为新型碳纳米材料,以其独特的二维蜂窝纳米结构及优异的物理化学性质(包括高比表面积、优异的机械和导电性能等)在生物医学领域中备受关注。研究表明,石墨烯能够促进神经细胞的增殖及分化。本课题从仿生周围神经再生微环境及理想神经支架的基本要求出发,旨在利用石墨烯独特的生物活性和导电性能对静电纺纳米纤维进行修饰,增强其在神经组织工程中的应用。课题研究内容概括为以下几个部分:(1)采用静电纺丝技术制备了不同质量比的柞蚕丝素蛋白/聚乳酸己内酯共聚物(ApF/PLCL)共混纳米纤维支架。通过对纤维形貌、化学性能、亲水性能及力学性能表征,系统比较了不同质量比ApF/PLCL纳米纤维的性能差异。同时,以雪旺细胞(SCs)为种子细胞,采用MTT和细胞电镜评估了该ApF/PLCL共混纳米纤维支架的细胞相容性。结果表明,与其他纳米纤维支架相比,ApF/PLCL质量比为25:75时,力学性能及生物相容性较好。通过综合评价,明确了该支架材料作为神经组织工程支架的可行性,为后续进一步的研究提供了基础。(2)在第二章研究的基础上,将具有生物活性的氧化石墨烯(GO)修饰在ApF/PLCL纳米纤维表面,制备了具有生物活性的GO复合纳米纤维支架。SEM、FTIR、Raman和XPS的测试结果表明,GO成功地修饰在纳米纤维表面,没有破坏纳米纤维独特的仿生结构。同时,该支架的力学和亲水性能随GO含量的增加而增加。体外细胞实验结果表明,经GO功能化的ApF/PLCL纳米纤维可显着促进SCs的增殖和迁移,同时促进了大鼠肾上腺嗜铬细胞(PC12细胞)的分化,并显着上调了PC12细胞中FAK蛋白的表达。体内实验结果显示GO修饰的纳米纤维神经导管支架可以显着促进大鼠坐骨神经的再生及功能恢复。以上结果表明,GO修饰的纳米纤维神经支架为神经细胞和再生组织提供了良好的生长微环境。(3)在第三章基础上,将GO修饰的纳米纤维支架进行原位还原处理,制备了具有导电性能的还原氧化石墨烯(RGO)复合纳米纤维支架。普通光镜、Raman、XPS及接触角结果表明,纤维支架上的GO被成功还原为RGO。导电性能测试结果表明,RGO的存在赋予了纤维支架良好的导电性,且随着RGO含量的增加其导电性能也相应增加。在体外,结合体外电刺激(ES)系统地研究了导电RGO支架对SCs及PC12细胞生物学行为的影响。结果表明,ES作用下,导电RGO支架能够显着促进SCs的迁移、增殖、髓鞘基因蛋白的表达和神经营养因子的分泌。同时,ES作用下该支架能够显着诱导PC12细胞的分化。在体内,将导电RGO神经导管支架移植到大鼠的坐神经缺损处4和12周后,结合坐骨神经功能指数(SFI)、小腿三头肌肌肉Masson染色、湿重比、组织学染色、透射电子显微镜(TEM)、免疫组化和免疫荧光评估了该支架对受损神经的修复能力。结果表明,导电RGO的存在显着促进了神经的再生及功能的恢复。以上结果表明导电RGO复合纳米纤维联合适宜的ES具有促进周围神经再生和功能恢复的潜能。(4)为紧密模拟天然神经的神经束结构,在本论文第二章和第三章的基础上,依然选择Ap F、PLCL及GO为仿生材料,采用静电纺丝、高速匀浆、模板成型、冷冻干燥及交联技术相结合制备了具有生物活性的多通道纳米纤维海绵支架(MCS)。对支架的形貌、孔隙率、力学及降解性能进行了表征,结果显示MCS是由高度分散的纳米短纤维组成,微通道平均直径为125μm左右,孔隙率高达92.7%,具有很好的压缩回弹性能。其降解速率可通过交联时间的长短进行调控。体外细胞实验结果表明,SCs在该三维多通道海绵支架上具有较好的增殖行为且能够沿着纳米纤维构成的多通道生长。与二维纳米纤维支架相比,该三维MCS支架能够显着促进SCs的髓鞘化。同时,在三维MCS支架上培养的SCs分泌的生长因子具有生物活性,能够显着促进PC12细胞的分化。随后将MCS支架作为内部填充物制备了多通道纳米纤维神经导管支架(MCS-NGC)。在体内,将MCS-NGC植入大鼠坐骨神经缺损部位12周后,通过SFI值、Masson染色、小腿三头肌湿重比、血管化评价、组织学形态分析及免疫荧光染色的表征,评估了该三维支架在神经修复方面的潜力。结果表明,相比于中空神经导管支架,该MCS-NGC能够显着促进受损神经组织的再生及功能恢复。同时,作为神经支架的内部填充,MCS能够完全降解,其降解速率与再生神经的生长速率相匹配。以上结果表明,具有类似于神经束状结构和生物活性的MCS-NGC能够为SCs的生长提供更多的粘附位点,促进和引导了SCs的迁移、增殖及髓鞘化,进而更好地促进了神经组织的修复和再生。此支架在修复周围神经方面有着较大的潜力。综上,本论文立足当前热点,将石墨烯独特的物化性能及纳米纤维独特的仿生结构相结合,分别制备了三种性能不同的神经导管支架,并在体内外评估了这些支架在周围神经再生方面的潜力。本论文为神经支架的构建及原位再生提供了新的方法和思路。
侯袁婧[9](2019)在《腔内基质填充导管的制备及其修复周围神经缺损的研究》文中提出外伤性周围神经损伤是临床上一种常见的疾病,对离断性长段缺损(>1cm)来说,实现自我神经修复过程非常困难。虽然已有几种神经支架已获得FDA批准用于生产和临床使用,但神经功能恢复程度有限,而且将这些支架用于修复3cm以上缺损时效果不尽人意,其主要原因是修复长段缺损需要的修复时间较长,再生的神经缺乏有力的引导而错乱的分散在支架中,造成神经不能实现正确对接,最终难以实现神经功能上的恢复。目前研究主要通过在神经导管内引入纤维、基质、水凝胶等填充基质的方式来解决这个问题,对填充基质通过一定的仿生设计以发挥对轴突的趋触性引导作用,从而达到促进神经修复的目的。细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)作为新型天然高分子,由于具有高比表面积、高持水性、良好的生物相容性等特性被广泛用于生物医用领域,但是在神经支架方面鲜有报道,将其作为神经导管腔内填充基质用于修复神经缺损的研究更少。本文旨在制备一种新型腔内基质填充型神经导管,评价该导管的理化性能和生物相容性,进一步将其植入大鼠体内进行坐骨神经10 mm缺损修复的研究,为实现其在神经修复中的应用提供理论指导和实验依据。本文制备的腔内基质填充型导管包括静电纺丝技术制备的聚乳酸-羟基乙酸(polyglycolic acid,PLGA)外导管和冷冻干燥法制备的氧化细菌纤维素-胶原基质复合填充支架。首先通过静电纺丝工艺探索,优化了电纺PLGA纳米纤维膜的实验条件,选用浓度为15%的PLGA-DCM/DMF溶液进行纺丝,设置电压15 k V,推注速度0.4 m L/h,接收距离15 cm时可获得均匀连续的纳米纤维膜。所制备的纤维直径为283±73 nm,纤维直径分布在100-500 nm之间。厚度为0.2mm的膜拉伸强度达到3.1 MPa,断裂伸长率为24.9%,PLGA纳米纤维膜良好的孔隙结构和力学性能,不仅为营养物质和气体的交换提供多孔通道结构,同时能为神经再生提供足够的力学支撑,所以选择其作为神经支架进行进一步研究。由于人体内没有纤维素酶,将BC植入体内后难以降解,本文利用高碘酸钠对BC进行选择性氧化以制备了可降解氧化细菌纤维素(oxidized bacterial cellulose,OBC),并对其进行了理化性能表征、细胞相容性和血液相容性的评价。研究了氧化度(oxidation degree,O.D.)对OBC支架的分子结构、形貌、孔隙度、力学性能和生物降解性的影响,评价了将OBC作为神经支架研究了其生物相容性。氧化度的提高降低了力学性能,但OBC0.05/3和OBC0.05/6的拉伸强度仍有3Mpa以上,满足手术和神经修复过程中所需要的力学强度和力学支撑。不同氧化度的OBC在7天内发生不同程度的降解,其中O.D.值为9.3%的OBC0.05/3的体外降解率为BC的15倍。将OBC与生物相容性较好的胶原(collagen,COL)通过席夫碱反应复合,制备了OBC-COL复合支架。OBC与COL质量比为7:3的OBC-COL2样品中的交联度最高。OBC-COL复合支架仍维持着三维互通的网状多孔结构,各孔隙之间由高长径比纤维互相连接和交织,孔隙率达70%以上,孔径在10-100μm的孔占70%。OBC与COL复合后热稳定性提升,细胞实验结果表明OBC-COL2表现出更好的生物相容性。将静电纺丝法和冷冻干燥法结合制备了腔内基质填充导管(intraluminal sponge filled nerve guidance conduit,ISF-NGC),其中PLGA纳米纤维作为导管的外壁,OBC-COL复合支架作为腔内填充基质。将ISF-NGC植入大鼠体内研究用于修复坐骨神经缺损,结果表明ISF-NGC对神经再生有积极作用,其中再生髓鞘的成熟度优于中空导管(hollow nerve guidance conduit,H-NGC),并与自体神经移植组无明显差异。第8周后ISF-NGC组大鼠SFI值接近自体移植组。腓肠肌恢复情况结果表明,ISF-NGC更有利于缓解肌肉萎缩的症状。H-NGC为神经再生提供了一个通道,而ISF-NGC中填充的多孔支架为神经再支配提供了模拟了自体神经中细胞外基质的结构,可以引导再生神经生长和延伸,从而促进神经再支配过程。综合实验结果表明,该导管能很好的促进神经再生和神经功能恢复,具有很好的应用价值。
黄涛[10](2019)在《柠檬酸交联壳聚糖神经修复支架的构建及其应用于脊髓损伤的研究》文中认为第一部分以柠檬酸作为交联剂构建壳聚糖/柠檬酸水凝胶目的:脊髓损伤是一项困扰世界多年的医学难题,至今仍无令人满意的治疗方式。神经支架可以改善脊髓损伤部位微环境,同时可以为新生轴突提供物理指引,是一种非常具有潜力的治疗方式,引起学者们的强烈关注。壳聚糖是一种天然蛋白多糖,具有组织相容性好,可降解等优势,是一种性能优异的生物材料,但它的理化性能限制了它的应用。有鉴于此,我们引入柠檬酸作为交联剂,希望以此增强壳聚糖水凝胶的强度,进而可以用于构建神经修复支架。方法:3 wt%壳聚糖溶液分别与0.3 wt%,0.33 wt%和0.38 wt%柠檬酸溶液发生反应,采用冷冻干燥法反复冻融,最终形成不同比例的壳聚糖/柠檬酸水凝胶。将不同比例的壳聚糖/柠檬酸溶液加入特制模具中形成神经损伤修复支架供动物学实验使用。使用傅立叶变换红外光谱分析法检测样本了解壳聚糖/柠檬酸的化学结构和分子相互作用。使用扫描电子显微镜分析法检测样品结构和表征。结果:3 wt%壳聚糖溶液分别与0.3 wt%,0.33 wt%和0.38 wt%柠檬酸溶液通过冷冻干燥法可形成水凝胶,凝胶结构完整,呈淡黄色半透明状,有足够的弹性维持外形。通过傅立叶变换红外光谱分析发现,壳聚糖中的氨基与柠檬酸中的羧基发生了酰化反应。通过反应,向壳聚糖分子中引入了羧基这一亲水性基团,进而促使壳聚糖中的氨基转化为酰胺键。由电子扫描电镜可以看到各种比例柠檬酸/壳聚糖水凝胶都具有良好的疏松多孔结构,随着柠檬酸含量的增加,壳聚糖-柠檬酸分子颗粒更小,排列更加平滑紧密,孔隙也更加规律。结论:壳聚糖/柠檬酸水凝胶及神经支架合成成功。壳聚糖中的氨基与柠檬酸中的羧基发生了酰化反应,形成了疏松多孔结构的水凝胶物质。第二部分不同配比壳聚糖/柠檬酸水凝胶的生物相容性和生物学活性研究目的:将新生大鼠神经元原代细胞及小鼠成神经细胞瘤细胞系(Neuro-2a细胞)与壳聚糖/柠檬酸水凝胶进行共培养,研究壳聚糖/柠檬酸水凝胶对神经细胞活性、黏附和轴突生长的作用。方法:将新生大鼠神经元原代细胞或Neuro-2a细胞,分别和不同配比的壳聚糖/柠檬酸水凝胶进行共培养,设立空白对照组、单纯壳聚糖水凝胶对照组,通过细胞核DAPI染色,在显微镜下计数细胞以检测水凝胶的毒性。同时应用CCK-8实验,检测Neuro-2a细胞在不同水凝胶中培养24小时、48小时及72小时后的增殖变化情况。此外,将Neuro-2a细胞在不同水凝胶中培养72小时后,通过RT-qPCR实验对其进行Bcl2、Bax、SOD、caspase-3的表达量检测,了解水凝胶在细胞凋亡过程中的作用情况。最后,使用鬼笔环肽染色,结合荧光显微镜观察Neuro-2a细胞轴突比例和长度,了解不同水凝胶的生物活性。结果:将新生大鼠神经元原代细胞或Neuro-2a细胞分别与壳聚糖/柠檬酸水凝胶共培养,以与单纯壳聚糖水凝胶共培养作为对照,结果显示壳聚糖/柠檬酸水凝胶培养条件下细胞计数更高,生物相容性也更好。通过CCK-8实验发现,壳聚糖/柠檬酸水凝胶各组与单纯壳聚糖组相比,具有明显促进细胞增殖的作用。此外,壳聚糖/柠檬酸水凝胶不会诱导细胞凋亡,未对神经细胞产生损伤作用。并且,壳聚糖/柠檬酸水凝胶可促进Neuro-2a细胞神经突起的显着生长。其中,3 wt%壳聚糖溶液与0.33 wt%柠檬酸溶液构成的水凝胶的作用最为显着。结论:壳聚糖/柠檬酸水凝胶具有良好的生物相容性,对神经细胞无明显毒性,同时可以促进神经细胞轴突生长。结合生物相容性和生物活性角度考虑,3 wt%壳聚糖溶液与0.33 wt%柠檬酸溶液构成的水凝胶具有最大的应用潜力。第三部分不同配比壳聚糖/柠檬酸神经支架修复大鼠脊髓横断损伤的在体研究目的:建立大鼠胸段脊髓横断模型,将不同配比壳聚糖//柠檬酸水凝胶神经修复支架植入脊髓损伤部位,观察不同配比壳聚糖//柠檬酸水凝胶神经修复支架对脊髓损伤的修复效果。方法:麻醉大鼠后,行椎板切除术暴露脊髓,于胸9-胸10节段完全横断,形成约2毫米长脊髓完全缺损,建立大鼠脊髓完全横断模型。设立假手术组,对照组,支架组。其中支架组进一步根据神经修复支架种类分为CH8/CA1组,CH9/CA1组和CH10/CA1组(各9只)。术后每周称量大鼠体重,并采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)运动功能评分系统对大鼠运动功能进行测定评分。于术后2周,4周,12周三个时间点分批分组处死大鼠,并进行组织检测,包括HE染色,Masson染色,LBF染色及免疫荧光染色(NF-H,GFAP)。最终统计各项染色情况。结果:大鼠脊髓完全横断模型建立成功,各组大鼠术后第一日双侧后肢完全瘫痪,排尿功能丧失。术后各组大鼠BBB评分均有所升高,但支架组大鼠运动功能的恢复情况较对照组显着(p<0.0001)。体重监测显示支架组和对照组的大鼠体重无显着差异,表明壳聚糖/柠檬酸神经支架无明显刺激性。通过对脊髓标本观察发现,术后12周脊髓残端与神经植入物融合良好,形成光滑边界,植入物可有效连接脊髓残端。HE染色和LBF染色均显示新生细胞、组织沿预留通道长入神经支架,并且可以观察到部分神经元长入通道,髓鞘排列规律、整齐。Masson染色显示位于神经通道中的胶原沉积呈现有序排列方式。免疫荧光显示与对照组相比,支架组NF-H的表达显着升高,而GFAP的表达则较低。结论:壳聚糖/水凝胶神经修复支架对脊髓损伤修复效果良好,能促进脊髓全横断大鼠的后肢运动功能恢复,同时减少脊髓损伤周围部位细胞损伤。此外,壳聚糖/水凝胶神经修复支架还可以抑制胶质瘢痕形成,促进神经元再生和轴突生长,并诱导新生轴突髓鞘化。其中,3 wt%壳聚糖溶液与0.33 wt%柠檬酸或0.38 wt%柠檬酸比例的两种神经修复支架修复效果最好,值得进一步研究、改进以应用于脊髓损伤的临床治疗。
二、Feasibility of Using Chitosan in Nerve Repair(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Feasibility of Using Chitosan in Nerve Repair(论文提纲范文)
(1)基于pH响应的地下水污染CaO2纳米靶向修复研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 立题依据 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 我国地下水污染现状 |
1.2.2 地下水修复技术 |
1.2.3 “智能”生物响应材料 |
1.2.4 环境修复“热点”材料的研究动态 |
1.2.5 CaO_2在环境治理中的研究动态 |
1.2.6 纳米CaO_2制备技术 |
1.2.7 “靶向修复”技术应用前景分析 |
1.3 研究目标和内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要内容 |
1.3.3 创新点 |
1.4 研究方法与技术 |
1.4.1 场地地下水污染问题概化 |
1.4.2 实验技术手段 |
1.4.3 研究技术思路 |
1.4.4 研究技术流程 |
第二章 纳米Fe(OH)_3干扰下PNP测定方法 |
2.1 研究背景 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 主要实验仪器 |
2.2.2 主要试剂 |
2.2.3 实验试剂的制备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 PNP工作曲线 |
2.3.2 Nano-Fe(OH)_3溶液 |
2.3.3 实验步骤 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 分析谱线选择的研究 |
2.4.2 甲醇和抗坏血酸的作用 |
2.4.3 纳米Fe(OH)_3胶体与共存在离子的影响 |
2.4.4 盐酸和抗坏血酸用量的影响 |
2.4.5 温度和时间的影响 |
2.4.6 方法准确度与精密度 |
2.5 研究前景评述 |
2.5.1 环境效应 |
2.5.2 不足之处与展望 |
2.6 本章小结 |
第三章 地下水PNP污染的CaO_2/Fe(Ⅱ)类芬顿修复机理 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 试剂材料 |
3.2.2 主要实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 降解实验过程 |
3.3.2 降解体系对水质影响实验 |
3.3.3 体系活性氧捕获实验 |
3.3.4 降解产物捕获实验 |
3.3.5 测试方法 |
3.3.6 数据分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 CaO_2/Fe(Ⅱ)体系对水质影响 |
3.4.2 过氧化氢释放规律 |
3.4.3 CaO_2/Fe(Ⅱ)降解PNP的内在机理 |
3.4.4 CaO_2和Fe(Ⅱ)投放量 |
3.4.5 地下水化学条件 |
3.4.6 溶解态离子的变化 |
3.4.7 降解产物和降解路径 |
3.5 地下水原位修复适用性评估 |
3.5.1 场地地下水污染概化 |
3.5.2 PNP污染地下水修复技术评估 |
3.5.3 原位修复效益评估 |
3.6 本章小结 |
第四章 地下水PNP-Cd复合污染的pH响应型纳米CaO_2修复机理 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 试剂材料 |
4.2.2 主要实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 实验步骤 |
4.3.2 测试方法 |
4.3.3 材料表征 |
4.3.4 数据分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 纳米过氧化钙的制备 |
4.4.2 纳米过氧化钙的表征 |
4.4.3 Fe(Ⅱ)催化nano-CaO_2去除PNP和 Cd的性能研究 |
4.4.4 Nano-CaO_2/Fe2?体系中活性氧的研究 |
4.4.5 Fe(Ⅱ)和Nano-CaO_2投放量的影响 |
4.4.6 Nano-CaO_2的pH响应性论证 |
4.4.7 地下水动力、温度和光照条件的影响 |
4.4.8 地下水水化学条件的影响 |
4.5 地下水原位修复适用性评估 |
4.5.1 场地地下水复合污染概化 |
4.5.2 PNP污染地下水修复技术评估 |
4.5.3 原位修复效益评估 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于pH响应型纳米CS/CaO_2的地下水Cr(Ⅵ)污染修复 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验材料 |
5.2.1 试剂材料 |
5.2.2 主要实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 实验步骤 |
5.3.2 测试方法 |
5.3.3 数据分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 纳米过氧化钙的表征 |
5.4.2 试剂添加顺序对合成效果的影响 |
5.4.3 CS/CaO_2材料pH响应性验证 |
5.4.4 技术应用——地下水六价铬污染修复 |
5.4.5 技术应用——地下水中对硝基苯酚的原位修复 |
5.4.6 技术应用——重金属污染地下水的修复 |
5.5 地下水原位修复适用性评估 |
5.5.1 六价铬污染地下水修复技术评估 |
5.5.2 原位修复效益评估 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于pH响应型纳米EPO/CaO_2的地下水Cr(Ⅵ)污染修复 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 试剂材料 |
6.2.2 主要实验仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 实验步骤 |
6.3.2 测试方法 |
6.3.3 数据分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 纳米过氧化钙的表征 |
6.4.2 EPO/CaO_2纳米材料pH响应性验证 |
6.4.3 技术应用-修复六价铬 |
6.4.4 技术应用-地下水对硝基苯酚有机污染的原位修复 |
6.4.5 技术应用-重金属污染地下水的修复 |
6.5 地下水原位修复适用性评估 |
6.5.1 六价铬污染地下水修复技术评估 |
6.5.2 原位修复效益评估 |
6.6 本章小结 |
第七章 Nano-CaO_2/Fe(Ⅱ)降解TCEP的DFT预测与实验验证 |
7.1 研究背景 |
7.2 实验方法 |
7.2.1 AOPs降解TCEP环境学背景 |
7.2.2 模拟流程 |
7.2.3 DFT计算细节 |
7.2.4 CaO_2/Fe(Ⅱ)降解TCEP的实验过程 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 HAP和 RAP反应机理 |
7.3.2 后续转化机理 |
7.3.3 AOPs中生成其它官能团的可能机理 |
7.3.4 实验验证结果 |
7.4 本章小结 |
第八章 研究结论与展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 研究特色与创新点 |
8.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(2)微纳米结构介导的不同物理信号对干细胞命运的调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 组织工程概述 |
1.1.1 组织工程的发展 |
1.1.2 组织工程三要素 |
1.2 干细胞扩增 |
1.2.1 干细胞的自我更新 |
1.2.2 干细胞的三维扩增 |
1.3 干细胞分化 |
1.3.1 可溶性生长因子对干细胞分化的调控 |
1.3.2 微纳米结构对干细胞分化的调控 |
1.3.3 物理信号对干细胞分化的调控 |
1.4 研究目的和内容 |
参考文献 |
第二章 纳米微结构复合材料对干细胞扩增和表型维持性的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 材料制备 |
2.2.3 材料测试与表征 |
2.2.4 细胞培养 |
2.2.5 细胞贴壁与增殖检测 |
2.2.6 细胞表型维持性检测 |
2.2.7 数据统计分析 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 壳聚糖/氧化石墨烯复合微球的表征 |
2.3.2 HUMSCs在壳聚糖/氧化石墨烯复合微球上的培养 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 有序纳米阵列介导的结构信号对干细胞成骨分化的调控 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 材料制备 |
3.2.3 材料表征 |
3.2.4 细胞培养 |
3.2.5 细胞贴壁与增殖检测 |
3.2.6 细胞成骨分化检测 |
3.2.7 数据统计分析 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 聚乳酸纳米柱阵列的表征 |
3.3.2 hADSCs在聚乳酸纳米柱阵列表面的铺展、活性和增殖 |
3.3.3 不同纳米柱直径对hADSCs成骨分化的影响 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 光驱动表面等离激元纳米结构介导的电信号对干细胞神经分化的调控 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 CuS纳米结构的制备 |
4.2.3 CuS纳米结构的表征 |
4.2.4 细胞培养 |
4.2.5 hADSCs在CuS纳米结构表面的活性和铺展 |
4.2.6 hADSCs在CuS纳米结构表面的神经分化 |
4.2.7 数据统计分析 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 CuS纳米结构的结构和成分表征 |
4.3.2 hADSCs在CuS纳米结构衬底上的细胞活性 |
4.3.3 hADSCs在CuS纳米结构衬底上的粘附和铺展 |
4.3.4 hADSCs在CuS纳米结构上神经分化的q-PCR检测 |
4.3.5 hADSCs在CuS纳米结构上神经分化的免疫荧光染色 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 超声驱动压电纳米结构介导的电信号对干细胞神经分化的调控 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 材料制备 |
5.2.3 材料表征 |
5.2.4 细胞培养 |
5.2.5 hADSCs在纳米纤维素水凝胶表面的活性、增殖和铺展 |
5.2.6 hADSCs在纳米纤维素水凝胶表面的神经分化 |
5.2.7 纳米纤维素水凝胶多层神经导管的构建 |
5.2.8 数据统计 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 纳米纤维素水凝胶的表征 |
5.3.2 hADSCs在纳米纤维素水凝胶上的粘附和铺展 |
5.3.3 hADSCs在纳米纤维素水凝胶上的活性和增殖 |
5.3.4 hADSCs在纳米纤维素水凝胶上的神经分化 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 未来需解决的问题 |
攻读博士期间取得的科研成果及参与的科研项目 |
致谢 |
附录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)导电丝素蛋白支架的构筑及神经轴突分化电调控的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略词表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 电活性神经组织工程支架研究进展 |
1.2.1 神经组织工程支架简介 |
1.2.2 电刺激在神经修复领域的意义 |
1.2.3 电活性神经组织工程支架 |
1.3 SF支架研究进展 |
1.3.1 SF及SF组织工程支架研究简介 |
1.3.2 SF神经组织工程支架 |
1.3.3 导电SF神经组织工程支架 |
1.3.4 SF微流体组织工程支架 |
1.4 PEDOT材料研究进展 |
1.4.1 PEDOT的结构和性质 |
1.4.2 PEDOT在神经组织工程领域的研究进展 |
1.4.3 导电SF/PEDOT复合材料 |
1.5 本论文的研究意义、研究内容和创新点 |
1.5.1 本论文的研究意义 |
1.5.2 本论文的主要研究内容 |
1.5.3 本论文的创新点 |
参考文献 |
第2章 基于APS单氧化剂体系制备导电RSF/PEDOT-OH膜的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料及实验设备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.3 实验部分 |
2.3.1 RSF溶液的制备 |
2.3.2 RSF薄膜的制备 |
2.3.3 导电RSF/PEDOT-OH膜的制备 |
2.4 测试与表征 |
2.4.1 SDS胶束的粒径分布测试 |
2.4.2 RSF/PEDOT-OH膜的导电性测试 |
2.4.3 RSF膜在不同环境中的降解性测试 |
2.4.4 RSF/PEDOT-OH膜的红外光谱测试 |
2.4.5 RSF/PEDOT-OH膜的表面及截面形貌测试 |
2.4.6 RSF/PEDOT-OH膜的电化学性能测试 |
2.4.7 RSF/PEDOT-OH膜的导电层稳定性测试 |
2.4.8 RSF/PEDOT-OH膜的亲水性测试 |
2.4.9 RSF/PEDOT-OH膜的生物相容性表征 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 RSF/PEDOT-OH膜的改性原理 |
2.5.2 表面活性剂用量对RSF/PEDOT-OH膜结构和导电性能的影响 |
2.5.3 氧化剂用量对RSF/PEDOT-OH膜结构和导电性能的影响 |
2.5.4 初始pH值对RSF/PEDOT-OH膜导电性能的影响 |
2.5.5 单体浓度对RSF/PEDOT-OH膜结构和导电性能的影响 |
2.5.6 RSF/PEDOT-OH膜的电化学性能 |
2.5.7 RSF/PEDOT-OH膜的导电层稳定性 |
2.5.8 RSF/PEDOT-OH膜的亲水性 |
2.5.9 RSF/PEDOT-OH膜的生物相容性 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
第3章 基于FeCl_3/APS复合氧化剂体系制备透明导电RSF/PEDOT-OH膜的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料及实验设备 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验设备 |
3.3 实验部分 |
3.3.1 RSF溶液的制备 |
3.3.2 RSF薄膜的制备 |
3.3.3 透明导电RSF/PEDOT-OH膜的制备 |
3.4 测试与表征 |
3.4.1 RSF/PEDOT-OH膜的导电性、透明性测试及表征 |
3.4.2 RSF/PEDOT-OH膜的红外光谱测试 |
3.4.3 RSF/PEDOT-OH膜的表面及截面形貌测试 |
3.4.4 水中PEDOT-OH产物的形貌测试 |
3.4.5 RSF/PEDOT-OH膜及水中PEDOT-OH产物的元素成分分析测试 |
3.4.6 RSF/PEDOT-OH膜的电化学性能测试 |
3.4.7 RSF/PEDOT-OH膜的导电层粘附性测试 |
3.4.8 RSF/PEDOT-OH膜的亲水性测试 |
3.4.9 基于透明导电RSF/PEDOT-OH膜的PC12细胞培养 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 基于FeCl_3氧化剂体系制备RSF/PEDOT-OH膜及其性能 |
3.5.2 基于复合氧化剂体系制备RSF/PEDOT-OH膜及其性能 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第4章 基于PEDOT:PSS一步法制备透明导电RSF膜的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验原料及实验设备 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备 |
4.3 实验部分 |
4.3.1 RSF薄膜的制备 |
4.3.2 RSF/PEDOT:PSS膜的制备 |
4.3.3 RSF/PEDOT:PSS膜的相分离后处理 |
4.4 测试与表征 |
4.4.1 RSF/PEDOT:PSS膜的导电性、透明性测试及表征 |
4.4.2 RSF/PEDOT:PSS膜的红外光谱测试 |
4.4.3 RSF/PEDOT:PSS膜的表面,截面结构形貌测试 |
4.4.4 RSF/PEDOT:PSS膜的元素成分分析测试 |
4.4.5 RSF/PEDOT:PSS膜的结晶结构测试 |
4.4.6 RSF/PEDOT:PSS膜的电化学性能测试 |
4.4.7 RSF/PEDOT:PSS膜的导电层粘附性测试 |
4.4.8 RSF/PEDOT:PSS膜的亲水性测试 |
4.4.9 基于RSF/PEDOT:PSS膜的PC12细胞培养 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 RSF/PEDOT:PSS膜的改性机理分析 |
4.5.2 RSF/PEDOT:PSS膜的性能分析 |
4.5.3 RSF/PEDOT:PSS膜的PC12细胞电刺激培养研究 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第5章 导电RSF微流体支架中的细胞动态培养及神经轴突电调控研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验原料及实验设备 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验设备 |
5.3 实验部分 |
5.3.1 RSF微流体支架的参数设计 |
5.3.2 RSF微流体支架的制备 |
5.3.3 RSF微流体支架的导电改性 |
5.3.4 RSF/PEDOT-OH微流体支架中的PC12细胞培养 |
5.4 测试与表征 |
5.4.1 RSF薄膜的红外光谱测试 |
5.4.2 SU-8 光刻胶阳模和PDMS阳模的微通道尺寸表征 |
5.4.3 RSF微流体支架的通道结构表征 |
5.4.4 RSF/PEDOT-OH微流体支架的导电性表征 |
5.4.5 RSF/PEDOT-OH微流体支架的导电层形貌表征 |
5.4.6 RSF/PEDOT-OH微流体支架内培养细胞的生长情况表征 |
5.4.7 细胞灌流培养液的密度与粘度测试 |
5.5 结果与讨论 |
5.5.1 SU-8 阴模及PDMS阳模的尺寸表征 |
5.5.2 有微通道图案RSF膜的成型温度分析 |
5.5.3 RSF微流体支架的尺寸表征 |
5.5.4 RSF/PEDOT-OH导电微流体支架的改性结果 |
5.5.5 RSF/PEDOT-OH导电微流体支架中的PC12细胞粘附 |
5.5.6 RSF/PEDOT-OH微流体支架中的PC12细胞分化培养 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
附录一 |
附录二 攻读博士学位期间发表的论文及申请(授权)专利 |
致谢 |
(4)新型负载NGF的可注射水凝胶复合骨髓间充质干细胞促进周围神经损伤修复的作用研究(论文提纲范文)
中文论着摘要 |
英文论着摘要 |
英文略缩词表 |
前言 |
实验材料与方法 |
一、实验材料 |
二、实验及检测方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
本研究创新性的自我评价 |
参考文献 |
附录 |
一、文献综述 壳聚糖作神经组织工程材料在周围神经损伤中的研究进展 |
参考文献 |
二、在学期间科研成绩 |
三、致谢 |
四、个人简介 |
(5)生物基可降解聚氨酯的合成、功能化改性及医学应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 聚氨酯概述 |
2.1.1 聚氨酯材料的合成 |
2.1.2 聚氨酯结构与性能之间的关系 |
2.1.3 聚氨酯结构—性能关系的影响因素 |
2.2 生物医用聚氨酯材料 |
2.2.1 生物医用聚氨酯材料的制备 |
2.2.2 生物医用聚氨酯材料的性能研究 |
2.2.3 生物医用聚氨酯材料的分类 |
2.3 生物医用聚氨酯材料的改性研究进展 |
2.3.1 生物医用聚氨酯材料的本体改性 |
2.3.2 生物医用聚氨酯材料的表面修饰 |
2.3.3 超分子化学方法改性聚氨酯材料 |
2.3.4 生物方法改性聚氨酯材料 |
2.4 可降解聚氨酯材料在生物医学领域的应用 |
2.4.1 可降解聚氨酯材料在体表的应用 |
2.4.2 可降解聚氨酯材料在药物缓释中的应用 |
2.4.3 可降解聚氨酯材料在血管修补中的应用 |
2.4.4 可降解聚氨酯材料在组织工程领域中的应用 |
2.5 可降解生物医用聚氨酯材料的研究现状及发展趋势 |
2.6 课题研究意义与研究内容 |
2.6.1 课题研究意义 |
2.6.2 课题研究内容 |
3 可降解WBPU的制备及其熔融沉积3D打印 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及设备 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设备 |
3.3 材料制备及测试方法 |
3.3.1 氨基酸改性可降解WBPU的制备 |
3.3.2 WBPU乳液的粒径与Zeta电位测试 |
3.3.3 WBPU的化学结构表征 |
3.3.4 WBPU的微观形貌表征 |
3.3.5 WBPU的理化性能测试 |
3.3.6 WBPU的降解性能测试 |
3.3.7 WBPU的熔融沉积3D打印 |
3.3.8 3D打印WBPU支架的体外生物相容性评价 |
3.3.9 WBPU的体内组织相容性评价 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 WBPU乳液的尺寸与稳定性研究 |
3.4.2 WBPU的化学结构与微观形貌分析 |
3.4.3 DMPA含量对WBPU吸水性与亲水性的影响 |
3.4.4 DMPA含量对WBPU热性能的影响 |
3.4.5 DMPA含量对WBPU力学性能的影响 |
3.4.6 WBPU的熔融沉积3D打印技术研究 |
3.4.7 3D打印WBPU网格状支架的力学性能研究 |
3.4.8 3D打印WBPU支架的体外降解性能研究 |
3.4.9 3D打印WBPU支架的体外生物相容性研究 |
3.4.10 WBPU的体内组织相容性研究 |
3.5 本章小结 |
4 3D打印生物质改性PU用于弹性软骨缺损修复 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.3 材料制备及测试方法 |
4.3.1 不同生物质改性PU纳米水凝胶的制备及3D打印 |
4.3.2 不同生物质改性PU纳米水凝胶的粒径测试 |
4.3.3 不同生物质改性PU的化学结构表征 |
4.3.4 不同生物质改性PU的接触角与吸水率测试 |
4.3.5 不同生物质改性PU的机械性能测试 |
4.3.6 不同生物质改性PU的降解性能测试 |
4.3.7 3D打印生物质改性PU的微观形貌表征 |
4.3.8 3D打印生物质改性PU的体外细胞相容性评价 |
4.3.9 巴马香猪耳廓软骨细胞的分离与培养 |
4.3.10 3D打印PU/BCN组织工程支架修复猪耳软骨缺损 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 不同生物质改性PU纳米水凝胶的粒径分析 |
4.4.2 不同生物质改性PU的化学结构分析 |
4.4.3 不同生物质改性PU的吸水性与亲水性研究 |
4.4.4 不同生物质改性PU的力学性能研究 |
4.4.5 不同生物质改性PU的降解性能研究 |
4.4.6 不同生物质改性PU的细胞相容性 |
4.4.7 生物质改性PU的低温沉积3D打印技术研究 |
4.4.8 3D打印PU/BCN支架上软骨细胞培养 |
4.4.9 3D打印PU/BCN支架用于猪耳软骨缺损修复 |
4.5 本章小结 |
5 植入式WPU/CS缓释体系的构建与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料及设备 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验设备 |
5.3 材料制备及测试方法 |
5.3.1 WBPU/CS复合材料的制备 |
5.3.2 WPU/CS复合乳液的尺寸与Zeta电位测试 |
5.3.3 WPU/CS复合材料的化学结构表征 |
5.3.4 WPU/CS复合材料的微观形貌表征 |
5.3.5 WPU/CS复合材料的理化性能测试 |
5.3.6 WPU/CS复合材料的降解性能测试 |
5.3.7 WPU/CS复合材料的体外生物相容性评价 |
5.3.8 WPU/CS载药缓释体系的构建 |
5.3.9 WPU/CS载药缓释体系的体外释放性能测试 |
5.3.10 WPU/CS缓释体系的体外抗肿瘤效果评价 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 WPU/CS复合乳液的尺寸与稳定性分析 |
5.4.2 WPU/CS复合材料的化学结构与微观形貌分析 |
5.4.3 WPU/CS复合材料的表面性能分析 |
5.4.4 WPU/CS复合材料的热性能研究 |
5.4.5 WPU/CS复合材料的体外降解性能研究 |
5.4.6 WPU/CS复合材料的体外生物相容性研究 |
5.4.7 WPU/CS-DOX载药体系的体外释放性能研究 |
5.4.8 WPU/CS载药体系的体外抗肿瘤效果研究 |
5.5 本章小结 |
6 SDF-1@PUSF可注射多孔活性支架的制备与性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与设备 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验设备 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 PUSF可注射多孔支架的制备 |
6.3.2 PUSF可注射多孔支架的化学结构与微观形貌表征 |
6.3.3 PUSF可注射多孔支架的理化性能测试 |
6.3.4 PUSF活性支架的体外生物相容性评价 |
6.3.5 PUSF@SDF-1活性支架体外诱导干细胞迁移能力的表征 |
6.3.6 PUSF多孔支架的体内生物相容性评价 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 催化剂比例对PUSF支架理化性质的影响 |
6.4.2 乳化剂对PUSF支架理化性质的影响 |
6.4.3 发泡剂比例对PUSF支架理化性质的影响 |
6.4.4 PUSF可注射多孔支架的红外光谱分析 |
6.4.5 PUSF可注射多孔支架的热性能分析 |
6.4.6 不同发泡剂比例的PUSF可注射多孔支架的机械性能 |
6.4.7 PUSF活性支架的体外降解性能 |
6.4.8 PUSF活性支架的体外生物相容性 |
6.4.9 PUSF@SDF-1活性支架体外诱导BMSCs的迁移能力 |
6.4.10 PUSF@SDF-1活性支架的体内生物相容性 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
本论文主要创新点 |
未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)基于静电纺丝技术的组织工程支架制造研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 组织工程概念 |
1.2 纳米纤维简介 |
1.3 静电纺丝纳米纤维 |
1.4 静电纺丝纳米纤维在组织工程中的研究现状 |
1.5 支架材料研究现状 |
1.5.1 壳聚糖支架材料研究研究现状 |
1.5.2 氧化石墨烯材料研究研究现状 |
1.6 本课题的研究内容 |
2 实验方法与材料 |
2.1 静电纺丝技术原理 |
2.2 静电纺丝过程参数 |
2.2.1 聚合物溶液性质 |
2.2.2 静电纺丝的工艺参数 |
2.2.3 环境参数 |
2.3 磁场辅助静电纺 |
2.4 实验材料及特性 |
2.4.1 壳聚糖 |
2.4.2 聚氧化乙烯 |
2.4.3 聚乙烯醇 |
2.4.4 氧化石墨烯 |
2.5 实验仪器与设备 |
2.5.1 静电纺丝设备 |
2.5.2 溶剂配置仪器 |
2.5.3 检测设备 |
2.6 本章小结 |
3 静电纺丝法制备CS/PEO复合纳米纤维支架材料性能研究 |
3.1 CS/PEO纳米纤维膜的制备 |
3.2 分析测试 |
3.2.1 机械性能测试 |
3.2.2 表观形貌测试 |
3.2.3 XRD测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 机械性能分析 |
3.3.2 表面形貌分析 |
3.3.3 结晶结构分析 |
3.4 本章小结 |
4 静电纺丝法制备CS/PEO/PVA纳米纤维支架材料性能研究 |
4.1 CS/PVA纳米纤维膜的制备 |
4.2 CS/PVA纳米纤维膜机械性能测试及分析 |
4.3 CS/PEO/PVA纳米纤维膜的制备 |
4.4 CS/PEO/PVA纳米纤维膜的机械性能测试及分析 |
4.5 表观形貌测试及分析 |
4.6 结晶结构测试及分析 |
4.7 本章小结 |
5 CS/PEO/PVA/GO复合纳米纤维制备及其性能研究 |
5.1 CS/PEO/PVA/GO纳米纤维的制备 |
5.2 CS/PEO/PVA/GO纳米纤维的机械性能测试及分析 |
5.3 表观形貌测试及分析 |
5.4 有序CS/PEO/PVA/GO纳米纤维的制备及其形貌观察 |
5.5 结晶结构测试及分析 |
5.6 CS/PEO/PVA/GO纤维支架材料的细胞相容性研究 |
5.6.1 实验材料与仪器 |
5.6.2 实验方法 |
5.6.3 实验结果与讨论 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(7)凝胶微球模块化生物墨水用于3D打印神经修复支架的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1 概况 |
2 周围神经组织工程在周围神经再生领域中的应用 |
3 3D生物打印技术在周围神经组织工程中的应用 |
4 微流控制备微球结合3D打印技术在周围神经组织工程中的应用 |
5 问题的提出、研究内容及意义 |
第一章 GelMA/Chitosan水凝胶的制备及表征 |
1.1 材料 |
1.1.1 实验试剂 |
1.1.2 实验仪器 |
1.2 方法 |
1.2.1 甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)聚合物的合成 |
1.2.2 GelMA/Chitosan (GC)水凝胶的制备 |
1.2.3 GelMA聚合物和GelMA/Chitosan水凝胶的基本表征测试 |
1.2.4 GelMA/Chitosan水凝胶的流变学性能测试 |
1.3 结果和讨论 |
1.3.1 GelMA聚合物的合成及化学性质 |
1.3.2 GelMA/Chitosan水凝胶的制备及其化学性质 |
1.3.3 GelMA/Chitosan水凝胶的力学性能 |
1.4 结论 |
第二章 微流控法制备GelMA/Chitosan复合微球及NGF的体外释放研究 |
2.1 材料 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 微流控芯片的制备 |
2.2.2 GelMA/Chitosan复合微球的制备 |
2.2.3 GelMA/Chitosan复合微球的粒径检测和结构表征测试 |
2.2.4 GelMA/Chitosan复合微球的NGF体外缓释分析 |
2.3 结果和讨论 |
2.3.1 微流控芯片的设计和制备 |
2.3.2 GelMA/Chitosan复合微球的粒径分析及结构表征 |
2.3.3 GelMA/Chitosan复合微球的NGF的体外缓释研究 |
2.4 结论 |
第三章 GelMA/Chitosan复合微球在神经修复的应用研究 |
3.1 材料 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 方法 |
3.2.1 实验分组 |
3.2.2 PC12细胞的复苏和传代 |
3.2.3 PC12细胞在GelMA/Chitosan复合微球上的存活及增殖检测 |
3.2.4 诱导PC12细胞轴突样突起伸长测试 |
3.2.5 统计分析 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 GelMA/Chitosan复合微球的细胞毒性及增殖研究 |
3.3.2 PC12细胞轴突样突起伸长研究 |
3.4 结论 |
第四章 GC-MS/GelMA复合支架的3D打印及其在神经修复的研究 |
4.1 材料 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验仪器 |
4.2 方法 |
4.2.1 GC-MS/GelMA模块化生物墨水的制备 |
4.2.2 GC-MS/GelMA复合支架3D生物打印 |
4.2.3 PC12神经细胞和RSC96施旺细胞复苏和培养 |
4.2.4 GC-MS/GelMA复合支架和细胞共培养体系的构建测试 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 GC-MS/GelMA复合支架的设计 |
4.3.2 GC-MS/GelMA复合支架用于神经组织共培养体系的构建 |
4.4 结论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录 缩写词中英文对照表 |
攻读学位期间成果 |
致谢 |
(8)石墨烯复合纳米纤维神经支架的构建及其在周围神经再生中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 周围神经的损伤及修复 |
1.1.1 神经组织的结构与组成 |
1.1.2 周围神经的损伤与再生 |
1.1.3 周围神经损伤的治疗方法 |
1.2 神经组织工程支架的研究现状 |
1.2.1 神经组织工程支架材料 |
1.2.2 神经组织工程支架结构 |
1.3 石墨烯材料与神经组织工程 |
1.3.1 石墨烯简介 |
1.3.2 石墨烯材料在神经组织工程上的应用优势 |
1.4 本课题的研究意义及内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 本课题的主要创新点 |
参考文献 |
第二章 Ap F/PLCL共混纳米纤维的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 Ap F/PLCL共混纳米纤维的制备 |
2.2.3 Ap F/PLCL共混纳米纤维的表征 |
2.2.4 SCs在纳米纤维上的细胞行为 |
2.2.5 统计分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Ap F/PLCL纳米纤维的形貌分析 |
2.3.2 Ap F/PLCL纳米纤维的结构分析 |
2.3.3 Ap F/PLCL纳米纤维的亲疏水性分析 |
2.3.4 Ap F/PLCL纳米纤维的力学性能分析 |
2.3.5 SCs的增殖及形貌观察 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 氧化石墨烯修饰的纳米纤维神经支架的构建及应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 GO修饰的纳米纤维的制备 |
3.2.3 GO修饰的纳米纤维的测试与表征 |
3.2.4 SCs在GO修饰的纳米纤维支架上的细胞行为 |
3.2.5 PC12细胞在GO修饰的纳米纤维支架上的细胞行为 |
3.2.6 GO修饰的纳米纤维神经导管的制备与表征 |
3.2.7 动物实验 |
3.2.8 统计学分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 形貌分析 |
3.3.2 GO定量及亲水性分析 |
3.3.3 化学结构分析 |
3.3.4 力学性能分析 |
3.3.5 SCs的增殖、迁移及形貌 |
3.3.6 PC12细胞的分化及FAK的表达 |
3.3.7 GO修饰的纳米纤维神经导管的制备和表征 |
3.3.8 大鼠神经功能恢复评价 |
3.3.9 再生神经的组织学染色 |
3.3.10 再生神经的透射电镜 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 还原氧化石墨烯修饰的纳米纤维神经支架的构建及应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验材料与仪器 |
4.2.2 RGO修饰的纳米纤维的制备 |
4.2.3 RGO修饰的纳米纤维的测试与表征 |
4.2.4 ES作用下SCs的细胞行为 |
4.2.5 ES作用下PC12细胞的分化 |
4.2.6 RGO修饰的纳米纤维神经导管的制备与表征 |
4.2.7 动物实验 |
4.2.8 统计学分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 形貌分析 |
4.3.2 RGO装载率及亲疏水性测试 |
4.3.3 化学结构分析 |
4.3.4 导电性及导电稳定性测试 |
4.3.5 ES作用下SCs的增殖行为 |
4.3.6 ES作用下SCs的迁移及形貌观察 |
4.3.7 ES作用下SCs的髓鞘化行为 |
4.3.8 ES作用下PC12细胞的分化 |
4.3.9 RGO修饰的纳米纤维神经导管的制备和表征 |
4.3.10 手术前后神经组织的大体形貌观察 |
4.3.11 再生神经的功能恢复分析 |
4.3.12 再生神经组织的形态学分析 |
4.3.13 再生神经的透射电镜表征 |
4.3.14 再生神经的免疫组化及免疫荧光分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 多通道纳米纤维海绵神经支架的构建及应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料与仪器 |
5.2.2 Ap F/PLCL/GO纳米纤维的制备 |
5.2.3 Ap F/PLCL/GO纳米纤维的表征 |
5.2.4 多通道纳米纤维海绵(MCS)的制备 |
5.2.5 MCS的测试与表征 |
5.2.6 MCS的降解 |
5.2.7 SCs在三维MCS支架上的细胞行为 |
5.2.8 MCS填充式神经导管的制备与表征 |
5.2.9 动物实验 |
5.2.10 统计学分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Ap F/PLCL/GO纳米纤维的制备与表征 |
5.3.2 多通道纳米纤维海绵的制备 |
5.3.3 MCS的表征 |
5.3.4 MCS的力学性能 |
5.3.5 MCS的降解性能 |
5.3.6 SCs的增殖、长入与形貌 |
5.3.7 SCs的髓鞘化 |
5.3.8 MCS-NGC的制备及表征 |
5.3.9 再生神经的形貌观察及血管化 |
5.3.10 再生神经的形态学分析 |
5.3.11 再生神经的透射电镜分析 |
5.3.12 免疫荧光及免疫组化分析 |
5.3.13 再生神经的功能恢复分析 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 存在的问题与展望 |
攻读学位期间的研究成果目录 |
附录:主要缩写词 |
致谢 |
(9)腔内基质填充导管的制备及其修复周围神经缺损的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 周围神经结构与功能、损伤与再生 |
1.2.1 周围神经结构与功能 |
1.2.2 周围神经损伤与再生 |
1.3 周围神经损伤修复研究进展 |
1.3.1 周围神经损伤修复材料 |
1.3.2 周围神经支架设计原则 |
1.3.3 周围神经组织工程支架研究 |
1.4 周围神经支架制备方法 |
1.4.1 冷冻干燥技术 |
1.4.2 静电纺丝技术 |
1.5 国内外研究现状小结 |
1.6 本课题研究的目的和意义 |
1.7 本课题主要研究内容 |
第2章 静电纺PLGA纳米纤维膜的制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 PLGA电纺膜的制备 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 影响纳米纤维形态的因素 |
2.3.2 PLGA纤维膜孔隙率分析 |
2.3.3 PLGA纤维膜的力学性能分析 |
2.3.4 PLGA纤维膜的体外降解性能分析 |
2.3.5 PLGA纤维膜的溶胀性能及亲疏水性分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 可降解细菌纤维素的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 氧化细菌纤维素的制备 |
3.2.4 氧化程度的测定 |
3.2.5 红外光谱分析(FT-IR) |
3.2.6 广角X射线衍射分析(WAXD) |
3.2.7 形貌及表面性能分析 |
3.2.8 力学性能测试 |
3.2.9 体外降解性测试 |
3.2.10 细胞培养与毒性检测 |
3.2.11 血液相容性评价 |
3.2.12 统计学分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BC的氧化程度分析 |
3.3.2 红外光谱分析 |
3.3.3 WAXD结果分析 |
3.3.4 形貌结构分析 |
3.3.5 孔隙率及孔径分布分析 |
3.3.6 力学性能分析 |
3.3.7 体外降解性能分析 |
3.3.8 细胞毒性分析 |
3.3.9 溶血率(HR)分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 氧化细菌纤维素-胶原复合支架的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 氧化细菌纤维素-胶原复合支架的制备 |
4.2.4 交联度测定 |
4.2.5 红外光谱分析(FT-IR) |
4.2.6 广角X射线衍射分析(WAXD) |
4.2.7 形貌及表面性能分析 |
4.2.8 热稳定性能分析(TGA) |
4.2.9 溶解性能测试 |
4.2.10 细胞培养与毒性检测 |
4.2.11 统计学分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 复合支架交联度分析 |
4.3.2 红外光谱(FT-TR分析) |
4.3.3 WXAD结果分析 |
4.3.4 表面形貌分析 |
4.3.5 热稳定性分析 |
4.3.6 溶解度分析 |
4.3.7 复合支架对RSC96 细胞增殖的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 腔内基质填充导管用于神经缺损修复 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料与试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 腔内基质填充型导管(ISF-NGC)的制备 |
5.2.4 ISF-NGC理化性能表征 |
5.2.5 动物实验 |
5.2.6 术后大致观察 |
5.2.7 组织学观察与分析 |
5.2.8 透射电镜观察与分析 |
5.2.9 免疫组织化学分析 |
5.2.10 神经再生相关因子的RT-PCR检测 |
5.2.11 大鼠运动功能测试 |
5.2.12 腓肠肌恢复情况 |
5.2.13 统计学分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 ISF-NGC的设计与表征 |
5.3.2 动物实验手术前后大体观察 |
5.3.3 再生神经组织学评价和形态分析 |
5.3.4 再生神经免疫组织化学分析 |
5.3.5 RT-PCR分析 |
5.3.6 再生神经功能恢复评价 |
5.3.7 腓肠肌恢复评价 |
5.3.8 ISF-NGC促神经再生分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 本论文主要创新点 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文及申请专利 |
(10)柠檬酸交联壳聚糖神经修复支架的构建及其应用于脊髓损伤的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一部分 以柠檬酸作为交联剂构建壳聚糖/柠檬酸水凝胶 |
引言 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
附图 |
第二部分 不同配比壳聚糖/柠檬酸水凝胶的生物相容性和生物学活性研究 |
引言 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
附图 |
第三部分 不同配比壳聚糖/柠檬酸神经支架修复大鼠脊髓横断损伤的在体研究 |
引言 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
附图 |
全文小结 |
综述 |
参考文献 |
攻读博士期间发表论文情况 |
致谢 |
四、Feasibility of Using Chitosan in Nerve Repair(论文参考文献)
- [1]基于pH响应的地下水污染CaO2纳米靶向修复研究[D]. 夏辉. 沈阳大学, 2021
- [2]微纳米结构介导的不同物理信号对干细胞命运的调控研究[D]. 张珊. 山东大学, 2021(11)
- [3]导电丝素蛋白支架的构筑及神经轴突分化电调控的研究[D]. 庄奥. 东华大学, 2021(01)
- [4]新型负载NGF的可注射水凝胶复合骨髓间充质干细胞促进周围神经损伤修复的作用研究[D]. 王晨亮. 锦州医科大学, 2021(01)
- [5]生物基可降解聚氨酯的合成、功能化改性及医学应用研究[D]. 冯照喧. 北京科技大学, 2021(02)
- [6]基于静电纺丝技术的组织工程支架制造研究[D]. 赵鹏程. 中北大学, 2020(09)
- [7]凝胶微球模块化生物墨水用于3D打印神经修复支架的研究[D]. 陈佳丽. 南方医科大学, 2020
- [8]石墨烯复合纳米纤维神经支架的构建及其在周围神经再生中的应用[D]. 王娟. 东华大学, 2020
- [9]腔内基质填充导管的制备及其修复周围神经缺损的研究[D]. 侯袁婧. 武汉理工大学, 2019
- [10]柠檬酸交联壳聚糖神经修复支架的构建及其应用于脊髓损伤的研究[D]. 黄涛. 华中科技大学, 2019(01)