本文關(guān)鍵詞： 形狀記憶聚合物 電紡纖維 微圖形 干細胞分化 組織工程　出處：《西南交通大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著科技的發(fā)展,人類的物質(zhì)生活條件越來越好,同時也越來越關(guān)注人體健康方面的問題。在這樣的時代背景下,形狀記憶聚合物,作為一類新型的智能材料,雖然在生物醫(yī)用中越來越受到關(guān)注,但是其在組織工程上的應用研究并不多。然而其動態(tài)可變的性能更適合模擬體內(nèi)的動態(tài)環(huán)境,卻是其他組織工程用材料都不具備的一個重要性能。因此,本論文初步探索了形狀記憶聚合物微結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其在生物醫(yī)用中的應用研究,為形狀記憶聚合物的應用做了進一步的拓展,并為干細胞分化以及新型組織工程支架的設(shè)計提供了一些理論上的依據(jù)。本論文以生物相容性較好的聚已內(nèi)酯作為基體,設(shè)計并制備了能夠在體溫附近可控回復的形狀記憶材料。并通過靜電紡絲技術(shù),熱壓印技術(shù)以及復乳溶劑揮發(fā)法等,制備了能夠應用于人體的具有形狀記憶性能的納米纖維、微球以及各類的微圖形結(jié)構(gòu),并進行了細胞學評價以及動物體內(nèi)實驗,為形狀記憶材料進一步應用于人體進行了初步的探索。在論文第二章,制備了能夠在交變磁場內(nèi)具有較好形狀回復率的交聯(lián)聚已內(nèi)酯/Fe_3O_4與多壁碳納米管的復合電紡納米纖維(c-PCL/Fe_3O_4@CD-M)。在交變磁場內(nèi),Fe_3O_4可做熱源提供形狀回復所需要的能量,多壁碳納米管則在熱傳遞中起到很重要的作用。另外,對復合電紡纖維以及其降解產(chǎn)物進行了細胞實驗的評價,證明其在生物醫(yī)用領(lǐng)域有著較大的潛在應用價值。在論文第三章,基于c-6APEGPCL聚合物,使用傳統(tǒng)的復合乳液技術(shù)制備了一種能夠在不同的溫度下可逆回復的微米顆粒,在這個可逆回復的過程中,交聯(lián)PCL是可逆相,而未交聯(lián)的PCL是作為骨架控制可逆回復的。然后將顆粒分散于PVA的水溶液中,干燥后,加熱拉伸變形,可得到不同長徑比的微米顆粒。當顆粒在0℃和43℃的循環(huán)加熱和冷卻作用下,顆粒會在球形和橢球形間相互轉(zhuǎn)換。然后,對微米顆粒進行了巨噬細胞的吞噬實驗,發(fā)現(xiàn)該顆粒形狀可在細胞內(nèi)可逆回復。在論文第四章,選用第三章制備的6A PEG-PCL作為預聚物,使用熱壓印的方法制備了能夠在體溫附近產(chǎn)生可控回復的微圖形結(jié)構(gòu)。這類微圖形總共包括四種：正三角形,正四方形,正六邊形以及圓形。通過將微圖形基底加熱拉伸變形后,將間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)在微圖形表面,然后通過細胞骨架染色以及Western Blot分析,發(fā)現(xiàn)動態(tài)的微圖形結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω杉毎募毎羌艿闹亟M產(chǎn)生影響。在此基礎(chǔ)上,對在靜態(tài)和動態(tài)圖形上生長的干細胞進行了免疫熒光染色以及rtPCR檢測,發(fā)現(xiàn)動態(tài)微圖形結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω杉毎某晒呛统芍只a(chǎn)生較大的影響。最后,通過體內(nèi)的成骨實驗,并對動態(tài)微圖形在體內(nèi)的成骨能力進行了評價,發(fā)現(xiàn)動態(tài)的正方形最能夠促進下頜骨的修復。在論文第五章,通過構(gòu)建動態(tài)可調(diào)的微溝槽結(jié)構(gòu)來控制干細胞的分化。與傳統(tǒng)靜態(tài)微圖案不同的是,動態(tài)的微圖案能夠模擬體內(nèi)的動態(tài)環(huán)境,提供一個動態(tài)力以及動態(tài)變化的基底去影響干細胞的分化。首先,制備了一種能夠在體溫附近進行動態(tài)回復的微溝槽。拉伸微溝槽圖形后,在從32℃升高到42℃的時候,微溝槽的寬度會逐漸的變小,干細胞的形態(tài)和細胞骨架也會逐漸變得更緊湊�；驒z測以及Western Blot結(jié)果顯示,這種動態(tài)的微溝槽結(jié)構(gòu)能夠誘導干細胞的成肌分化。
[Abstract]:In chapter 3 of this paper , a kind of new kind of nano - fiber , micro - sphere and various kinds of micrographic structures with shape memory properties can be obtained . In chapter 3 of this paper , the nano - fiber , microspheres and various micro - pattern structures with shape memory properties can be applied to human body .

【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB381;R318.08

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本文編號：1532857