三維（3D）生物打印作為3D打印的熱點,多數(shù)用于組織工程方面,鮮少用于酶催化過程。本文制備了海藻酸鈉/聚丙烯酰胺/羥基磷灰石（SA/PAM/HA）混合互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物SA-AM-HA水凝膠,并進行組分優(yōu)化以及應(yīng)用。首先,制備了海藻酸鈉-氯化鈣（SA-CaC12）、聚丙烯酰胺（PAM）單網(wǎng)絡(luò)水凝膠,SA-AM以及SA-AM-HA雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,通過SEM和FTIR證明了 SA-AM水凝膠的合成,并通過溶脹度,SEM,機械性能,流變性能證明了 SA-AM-HA水凝膠作為固定化載體的優(yōu)勢。SA-AM-HA水凝膠的壓縮模量（7.16 MPa）比SA-AM水凝膠的壓縮模量高14倍,SA-AM-HA水凝膠的最大儲能模量為31960 Pa。然后,對SA/PAM/HA組分進行比例優(yōu)化,通過溶脹度,SEM,機械性能,流變性能,孔隙率,最終確定SA-AM-HA水凝膠的制備最佳比例為SA:HA=1.2:1,AM:SA=4:1。在酶催化應(yīng)用中,固定化基質(zhì)的非催化性質(zhì)是重要的一方面。我們采用基于擠出的生物3D打印技術(shù)進行固定化酶的一鍋法制備。接下來,我們使用不同類型的固定化葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶來合成葡萄糖酸。隨... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 3D打印的應(yīng)用
    1.3 生物3D打印的分類
    1.4 生物3D打印的材料
    1.5 影響3D打印水凝膠支架的關(guān)鍵因素
        1.5.1 流變性能
        1.5.2 交聯(lián)機理
    1.6 生物3D打印水凝膠材料的選擇
    1.7 水凝膠支架用于酶催化反應(yīng)的潛力
    1.8 水凝膠支架應(yīng)用于軟骨組織工程
    1.9 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.9.1 研究內(nèi)容
        1.9.2 研究目標(biāo)
    1.10 論文創(chuàng)新性
第二章 打印介質(zhì)的選擇
    2.1 引言
    2.2 實驗材料和儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 單/雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備
        2.3.2 水凝膠的性能表征
        2.3.3 SA-AM-HA水凝膠的制備及其比例優(yōu)化
        2.3.4 BET比表面積及孔隙率測定
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠紅外光譜分析
        2.4.2 水凝膠溶脹度和凝膠分?jǐn)?shù)分析
        2.4.3 EDS表面元素分析
        2.4.4 流變性能表征
        2.4.5 凝膠斷面形貌圖
        2.4.6 力學(xué)性能表征
        2.4.7 SA與HA凝膠比例對流變性能的影響
        2.4.8 SA與AM凝膠比例對流變性能的影響
        2.4.9 BET及比表面積數(shù)據(jù)分析
        2.4.10 不同比例凝膠斷面形貌分析
        2.4.11 不同比例凝膠力學(xué)性能
    2.5 本章小結(jié)
第三章 3D打印水凝膠支架的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料和儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 可打印性實驗
        3.3.2 網(wǎng)格狀支架的打印
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 凝膠可打印性研究
        3.4.2 凝膠擴散現(xiàn)象
        3.4.3 不同凝膠比例的擴散速率
        3.4.4 打印距離與線寬的關(guān)系
        3.4.5 溶脹及力學(xué)性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 3D打印水凝膠作為固定化載體用于固定化酶
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和儀器
    4.3 實驗方法
        4.3.1 固定酶的制備
        4.3.2 酶包埋率的測定
        4.3.3 酶活力的測定
        4.3.4 酶活損失測定
        4.3.5 激光共聚焦顯微鏡觀察
        4.3.6 酶催化的酶活比例優(yōu)化
        4.3.7 葡萄糖的測定
        4.3.8 不同孔徑固定化載體催化效果研究
        4.3.9 固定化雙酶比例優(yōu)化
        4.3.10 葡萄糖酸的酶促合成和固定化酶的操作穩(wěn)定性
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 酶的包埋
        4.4.2 激光共聚焦
        4.4.3 游離酶比例優(yōu)化
        4.4.4 不同比例的游離酶催化效果比較
        4.4.5 凝膠支架的形貌
        4.4.6 不同孔徑的固定化載體對葡萄糖催化效果的影響
        4.4.7 固定化酶合成葡萄糖酸的可重復(fù)性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 探究支架孔徑對細胞增殖的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗材料和儀器
    5.3 實驗方法
        5.3.1 SA-Gel凝膠和SA-Gel-HA凝膠的制備
        5.3.2 不同孔徑凝膠的打印及細胞培養(yǎng)前準(zhǔn)備
        5.3.3 SA-Gel凝膠和SA-Gel-HA凝膠的形貌觀察
        5.3.4 ADTC5小鼠成軟骨細胞復(fù)蘇與傳代
        5.3.5 CCK-8法檢測細胞增殖
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 Gel-SA凝膠和Gel-SA-HA凝膠的打印效果
        5.4.2 凝膠形貌
        5.4.3 不同孔徑的凝膠支架
        5.4.4 不同孔徑的支架的細胞增殖情況及細胞抑制率
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]生物3D打印高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 毛宏理,顧忠偉.  中國材料進展. 2018(12)
[3]3D打印技術(shù)在骨科中的應(yīng)用研究進展[J]. 越雷,孫浩林,李淳德.  山東醫(yī)藥. 2019(02)
[4]3D打印技術(shù)在細胞打印方面的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 魏玉雪,劉曉秋,李迪,呂珊珊,魏珍.  海南醫(yī)學(xué). 2017(05)
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碩士論文
[1]三維生物打印構(gòu)建電活性水凝膠組織工程支架的研究[D]. 董世磊.北京印刷學(xué)院 2017
[2]3D打印控制方案設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李秋實.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠支架的三維打印制備工藝及性能研究[D]. 彭波.華南理工大學(xué) 2016



本文編號：3694576