组织工程支架用ε聚赖氨酸的改性及复合

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1、天津大学硕士学位论文组织工程支架用￡一聚赖氨酸的改性及复合ModificationandCompoundofPoly一￡一lysineUsedasTissueEngineeringScaffolds学科专业：材料学研究生：王睿指导教师：黄远副教授天津大学材料学院二零零八年八月中文摘要随着组织工程学的发展，支架材料的研究日益重要，开发性能优越的复合材料支架是目前的研究热点。￡．聚赖氨酸(简称￡．PL)具有无毒性、抗菌性、生物可降解性，促进细胞生长和粘附以及促进细胞发挥正常功能等作用。但其强度低、脆性大的特点限制了其做为组织工程支架材料的应用。壳聚糖(简称CS)具有韧性强、粘度大

2、、无毒、促进伤口愈合及极小的异体排斥作用，是一种常用的生物材料。细菌纤维素(简称BC)是一种具有较好力学性能和生物相容性的天然有机高分子。羟基磷灰石(简称HA)是生物相容性良好的骨组织替代材料。它们都是可作为支架材料的良好的生物材料。本文采用化学交联以及与壳聚糖复合的方法对￡．聚赖氨酸进行了改性研究。制备了交联改性的￡．聚赖氨酸材料和￡．聚赖氨酸／壳聚糖(￡．PL／CS)复合材料，并且采用冷冻干燥法对所制备的材料进行了造孔实验。采用FTIR、XRD、SEM等检测手段对材料的形貌和结构进行了表征。FTIR结果表明，复合材料中的两种组分不是简单的机械混合，而是存在化学相互作用。X

3、RD结果表明，复合材料的晶体结构、结晶度较反应前都发生了明显的变化。SEM结果表明，复合材料具有微观孔隙结构，孔径的大小可以通过改变戊二醛的加入量进行调节。此外，本文采用表面改性的方法将BC表面羟基氧化为羧基，并使用氧化后的BC制备了e-PL／BC复合材料，采用在模拟体液(SBF)中仿生沉积的方法制备了e-PL／BC／HA复合材料。采用XRD、FTIR、SEM等对复合材料的形貌和结构进行了表征。SEM观察表明，复合材料中HA的沉积颗粒呈圆球状，并且随着沉积时间的延长沉积量逐渐增加。关键词：￡．聚赖氨酸交联￡．聚赖氨酸／壳聚糖￡．聚赖氨酸／细菌纤维素复合材料一羟基磷灰石一ABS

4、TRACTWiththedevelopmentoftissueengineering，researchonscaffoldmaterialsbecomesmoreandmoreimportant．Theexploitationofcompositescaffoldswithsuperiorpropertiesisnowthehotspotinthisfield．Poly吨-lysine(￡-PL)hasthecharacteristicsofnontoxic，virus-resistance，biodegradability,andcanalsoacceleratethegr

5、owthandadhesionofcellsaswellaSpromotesthecellstoperformanceitsnormalfunction．Butthedisadvantagesoflowstrengthandbrialenessrestraintheapplicationsasscaffoldmaterialsintissueengineering．Asacommonlyusedbiomaterial，chitosan(CS)hasstrongtoughness，goodglutinosityandnontoxic，itcanalsospeedupwoundc

6、oncrescencewithminimalforeignbodyresponse．Bacterialcellulose(BC)isakindofnaturalorganicpolymerwithgoodmechanicalpropertiesandbiocompatibility．Hydroxyapatite(儿～)isanartificialsubstitutematerialinbonetissueengineeringbecauseofitsperfectbiocompatibility．Inthispaper，researchonmodificationof8-PL

7、hasbeenstudiedbythemethodsofcrosslinkwithglutaraldehyde(GTA)andcombinationwithCS．Modified￡-PLande-PL／CSwerepreparedandfollowedbyfreeze—dryingwiththepurposeofobtainingporousstructure．XRD，FTIR，andSEMwereemployedtoinvestigatethemicrostructureandmorphologyof