石墨烯基止血材料的設(shè)計(jì)制備與性能研究
本文關(guān)鍵詞:石墨烯基止血材料的設(shè)計(jì)制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:石墨烯,二維單層碳原子材料,由于其良好的理化性能而吸引了大量的研究工作。近年來(lái),隨著生物相容性的提高,石墨烯基材料在生物醫(yī)學(xué)和制藥領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如藥物傳遞、生物傳感、細(xì)胞成像以及癌癥治療。然而,石墨烯基材料在止血領(lǐng)域的研究還很少,盡管優(yōu)質(zhì)的止血材料無(wú)論對(duì)于生活醫(yī)療還是軍事治療都是至關(guān)重要的。在石墨烯基材料中,交聯(lián)石墨烯具有較大的孔體積、高比表面積、低密度以及理想的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等特點(diǎn),這些性質(zhì)使得該材料對(duì)液體具有快速、高質(zhì)量比的吸附能力。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,快速分離血液中的血漿,使血細(xì)胞聚集濃縮,可以加速血液的凝固。因此,本課題首先通過(guò)簡(jiǎn)便的方法制備得到一種交聯(lián)石墨烯海綿(CGS),對(duì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征、液體吸附能力、止血機(jī)理、生物相容性等性質(zhì)進(jìn)行了研究,并通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及體外血液評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)其良好的止血性能進(jìn)行了表征。在此研究的基礎(chǔ)上,使用2,3-二氨基丙酸(DapA)作為交聯(lián)劑對(duì)CGS進(jìn)行了羧基化修飾,得到DCGS。與CGS相比,DCGS的含氧量得到顯著提高,從而增加了材料表面負(fù)電勢(shì)。血細(xì)胞評(píng)價(jià)表明,DCGS在快速吸附血漿的同時(shí),材料界面可刺激血細(xì)胞的生理狀態(tài),進(jìn)一步加速血細(xì)胞的凝固速率。因此,DCGS的止血效率得到顯著提升。同時(shí),使用不同手性的DapA分子合成對(duì)映體材料D-DCGS和L-DCGS,并研究了手性界面對(duì)血細(xì)胞粘附和止血效率的影響。綜上所述,石墨烯基止血海綿可快速吸收血漿,分離血細(xì)胞,促進(jìn)血液凝固,同時(shí)可以通過(guò)化學(xué)修飾的方法與其他功能性小分子結(jié)合,進(jìn)一步提升材料的止血性能。與傳統(tǒng)止血材料相比,該石墨烯基材料的制備方法簡(jiǎn)易,成本低廉,貨架期長(zhǎng)且無(wú)毒性,在外傷止血應(yīng)用上具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。
【關(guān)鍵詞】:交聯(lián)石墨烯 止血海綿 凝血 快速吸附 界面刺激
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TQ127.11;R318.08
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-16
- 第1章:緒論16-34
- 1.1 引言16
- 1.2 石墨烯基材料簡(jiǎn)介16-27
- 1.2.1 石墨烯16-18
- 1.2.2 石墨烯基材料的生物應(yīng)用18-22
- 1.2.3 交聯(lián)石墨烯海綿的特征與應(yīng)用22-27
- 1.3 止血材料簡(jiǎn)介27-31
- 1.3.1 止血機(jī)理27-28
- 1.3.2 止血材料的研究意義28
- 1.3.3 已有止血材料28-31
- 1.4 本課題的研究意義、目的及主要內(nèi)容31-34
- 1.4.1 研究意義和目的31-32
- 1.4.2 研究?jī)?nèi)容32-34
- 第2章:交聯(lián)石墨烯海綿34-48
- 2.1 前言34-35
- 2.2 試驗(yàn)材料和儀器35-36
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑35
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器35-36
- 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容36-40
- 2.3.1 交聯(lián)石墨烯海綿的制備與表征36-37
- 2.3.2 止血性能評(píng)價(jià)37-38
- 2.3.3 止血機(jī)理研究38-39
- 2.3.4 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)39-40
- 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析40-46
- 2.4.1 材料表征40-42
- 2.4.2 止血性能評(píng)價(jià)42-45
- 2.4.3 止血機(jī)理研究45-46
- 2.4.4 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)46
- 2.5 本章小結(jié)46-48
- 第3章 氨基丙氨酸交聯(lián)石墨烯止血海綿48-62
- 3.1 前言48-49
- 3.2 試驗(yàn)材料和儀器49-50
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑49
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器49-50
- 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容50-54
- 3.3.1 交聯(lián)石墨烯海綿的制備與表征50-51
- 3.3.2 血細(xì)胞與材料界面相互作用51-52
- 3.3.3 止血性能評(píng)價(jià)52-53
- 3.3.4 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)53-54
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論54-60
- 3.4.1 材料表征54-56
- 3.4.2 材料性能評(píng)價(jià)56-57
- 3.4.3 手性效應(yīng)評(píng)價(jià)57-58
- 3.4.4 止血能力評(píng)價(jià)58-59
- 3.4.5 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)59-60
- 3.5 本章小結(jié)60-62
- 第4章 結(jié)論與展望62-64
- 4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論62-63
- 4.1.1 交聯(lián)石墨烯海綿62
- 4.1.2 氨基丙氨酸交聯(lián)石墨烯海綿62-63
- 4.2 研究展望63-64
- 4.2.1 進(jìn)一步提升材料的止血效率63
- 4.2.2 提高材料的實(shí)際應(yīng)用能力63-64
- 參考文獻(xiàn)64-70
- 致謝70-72
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
- 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介74-76
- 附件76-77
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