材料表面電荷空間分布的可控構(gòu)建及其生物學(xué)效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 09:41
電在生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用,細(xì)胞與細(xì)胞之間,細(xì)胞與材料之間的相互作用都伴隨著電信號(hào)的傳遞。電刺激可以調(diào)控細(xì)胞的定殖和功能,加速傷口愈合和組織再生。電活性生物材料作為新一代“智能”生物材料可以有效地產(chǎn)生電信號(hào),積極的作用于生命活動(dòng)。植入體在進(jìn)入體內(nèi)時(shí),來(lái)自周圍體液的蛋白質(zhì)會(huì)自發(fā)吸附到材料表面,進(jìn)而影響隨后的細(xì)胞行為。因此,植入物表面上蛋白質(zhì)吸附的空間特異性及吸附量調(diào)節(jié)對(duì)于介導(dǎo)隨后的細(xì)胞行為是關(guān)鍵的。與傳統(tǒng)生物材料的表面調(diào)控策略不同,在本研究中,構(gòu)建可控的表面電荷空間分布的模型,通過(guò)其電學(xué)特性實(shí)現(xiàn)蛋白選擇性空間吸附的調(diào)控以及后續(xù)細(xì)胞行為的介導(dǎo)。目前組織損傷的治療方法大多是被動(dòng)的,很少參與內(nèi)源性細(xì)胞行為的調(diào)控,雖然已有研究表明電信號(hào)在傷口愈合和組織再生中非常重要,但由于目前施加電刺激的設(shè)備多為有線裝置,且操作復(fù)雜,在實(shí)際應(yīng)用中仍有許多困難;谇捌诠ぷ魉鶚(gòu)建的表面電荷空間分布模型及其調(diào)控功能,進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種具有空間分布電活性氯氧化鉍納米片復(fù)合水凝膠的材料以通過(guò)所提供的光電微環(huán)境促進(jìn)創(chuàng)面愈合。該策略為臨床治療提供了可控,無(wú)線,有效的全新策略,具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
材料特性與細(xì)胞命運(yùn)的相互作用[3]
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10過(guò)程的示意圖以及直接和反向壓電效應(yīng)的表示如圖1-3所示。壓電材料可以基于合成聚合物或陶瓷,天然材料或水凝膠系統(tǒng)構(gòu)成,這些材料可以制成宏觀,微觀或納米級(jí)結(jié)構(gòu),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的具有巨大的應(yīng)用潛力。圖1-3壓電效應(yīng)機(jī)制和極化類型[59]Figure1-3piezoelectriceffectmechanismstypesofpolingprocedures[59]1.3.1.4光伏材料光伏(PV)是通過(guò)使用能夠吸收和捕獲光同時(shí)將電荷載流子激發(fā)到更高能態(tài)并產(chǎn)生電子流的半導(dǎo)體材料將光轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。PV器件由兩個(gè)區(qū)域組成,一個(gè)n型摻雜區(qū)和一個(gè)p型摻雜區(qū),分別具有過(guò)量的電子和不足的電子(即空穴)。當(dāng)兩個(gè)組件都接觸時(shí),多余的電子從n型摻雜區(qū)流入p型摻雜區(qū),從而在兩者之間產(chǎn)生電常雖然可以以多種形式構(gòu)成PV裝置,但可以將其分為三種主要類型。最簡(jiǎn)單的PV器件由一個(gè)電子供體和一個(gè)電子受體組成,將它們夾在一個(gè)薄膜(單層或雙層)中,以使電荷載流子通過(guò)結(jié)擴(kuò)散[68]。但是,薄膜越薄,可以捕獲的光量就越少?梢酝ㄟ^(guò)將電子給體和電子受體成分混合成混合物來(lái)解決以前的缺點(diǎn),從而增強(qiáng)載流子擴(kuò)散。這些光伏設(shè)備通常由將半導(dǎo)體納米顆粒與共軛聚合物混合的復(fù)合混合物組成,其中一種充當(dāng)電子給體,另一
第二章鈮酸鉀鈉基表面電荷空間分布模型的構(gòu)建及其生物學(xué)效應(yīng)研究25圖2-2陶瓷形貌及理化性質(zhì)分析。(a)極化前后的樣品的掃描電鏡圖像,(b)鈮酸鉀鈉陶瓷的EDS圖譜,(c)鈮酸鉀鈉(KNN)和物相空間分布鈮酸鉀鈉(MPK)的XPS圖譜,(d)KNN和MPK的XRD圖譜Figure2-2Analysisofceramicmorphologyandphysicalandchemicalproperties.(a)Scanningelectronmicrographofsamplesbeforeandafterpolarization,(b)EDSspectrumofpotassiumsodiumniobate,and(c)XPSpatternofKNNandMPK,(d)XRDpatternofKNNandMPK2.3.2極化對(duì)材料親疏水性的影響親疏水性是材料重要的理化特性,材料親疏水性的差異是影響生物學(xué)行為的重要因素。通過(guò)接觸角表征鈮酸鉀鈉陶瓷在激光輻照和直流電場(chǎng)高壓極化后的親疏水性質(zhì),如圖2-3所示。鈮酸鉀鈉(KNN)及激光輻照后的物相空間分布的陶瓷樣品(MPK)都表現(xiàn)出良好的親水特性,在極化之后,仍然保持良好的親水特性,這可能是由于鈮酸鉀鈉樣品的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A novel microcurrent dressing for wound healing in a rat skin defect model[J]. Chao Yu,Zhi-Xiu Xu,Yan-Hui Hao,Ya-Bing Gao,Bin-Wei Yao,Jing Zhang,Bing Wang,Zong-Qian Hu,RuiYun Peng. Military Medical Research. 2020(02)
本文編號(hào):3125321
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
材料特性與細(xì)胞命運(yùn)的相互作用[3]
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10過(guò)程的示意圖以及直接和反向壓電效應(yīng)的表示如圖1-3所示。壓電材料可以基于合成聚合物或陶瓷,天然材料或水凝膠系統(tǒng)構(gòu)成,這些材料可以制成宏觀,微觀或納米級(jí)結(jié)構(gòu),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的具有巨大的應(yīng)用潛力。圖1-3壓電效應(yīng)機(jī)制和極化類型[59]Figure1-3piezoelectriceffectmechanismstypesofpolingprocedures[59]1.3.1.4光伏材料光伏(PV)是通過(guò)使用能夠吸收和捕獲光同時(shí)將電荷載流子激發(fā)到更高能態(tài)并產(chǎn)生電子流的半導(dǎo)體材料將光轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。PV器件由兩個(gè)區(qū)域組成,一個(gè)n型摻雜區(qū)和一個(gè)p型摻雜區(qū),分別具有過(guò)量的電子和不足的電子(即空穴)。當(dāng)兩個(gè)組件都接觸時(shí),多余的電子從n型摻雜區(qū)流入p型摻雜區(qū),從而在兩者之間產(chǎn)生電常雖然可以以多種形式構(gòu)成PV裝置,但可以將其分為三種主要類型。最簡(jiǎn)單的PV器件由一個(gè)電子供體和一個(gè)電子受體組成,將它們夾在一個(gè)薄膜(單層或雙層)中,以使電荷載流子通過(guò)結(jié)擴(kuò)散[68]。但是,薄膜越薄,可以捕獲的光量就越少?梢酝ㄟ^(guò)將電子給體和電子受體成分混合成混合物來(lái)解決以前的缺點(diǎn),從而增強(qiáng)載流子擴(kuò)散。這些光伏設(shè)備通常由將半導(dǎo)體納米顆粒與共軛聚合物混合的復(fù)合混合物組成,其中一種充當(dāng)電子給體,另一
第二章鈮酸鉀鈉基表面電荷空間分布模型的構(gòu)建及其生物學(xué)效應(yīng)研究25圖2-2陶瓷形貌及理化性質(zhì)分析。(a)極化前后的樣品的掃描電鏡圖像,(b)鈮酸鉀鈉陶瓷的EDS圖譜,(c)鈮酸鉀鈉(KNN)和物相空間分布鈮酸鉀鈉(MPK)的XPS圖譜,(d)KNN和MPK的XRD圖譜Figure2-2Analysisofceramicmorphologyandphysicalandchemicalproperties.(a)Scanningelectronmicrographofsamplesbeforeandafterpolarization,(b)EDSspectrumofpotassiumsodiumniobate,and(c)XPSpatternofKNNandMPK,(d)XRDpatternofKNNandMPK2.3.2極化對(duì)材料親疏水性的影響親疏水性是材料重要的理化特性,材料親疏水性的差異是影響生物學(xué)行為的重要因素。通過(guò)接觸角表征鈮酸鉀鈉陶瓷在激光輻照和直流電場(chǎng)高壓極化后的親疏水性質(zhì),如圖2-3所示。鈮酸鉀鈉(KNN)及激光輻照后的物相空間分布的陶瓷樣品(MPK)都表現(xiàn)出良好的親水特性,在極化之后,仍然保持良好的親水特性,這可能是由于鈮酸鉀鈉樣品的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A novel microcurrent dressing for wound healing in a rat skin defect model[J]. Chao Yu,Zhi-Xiu Xu,Yan-Hui Hao,Ya-Bing Gao,Bin-Wei Yao,Jing Zhang,Bing Wang,Zong-Qian Hu,RuiYun Peng. Military Medical Research. 2020(02)
本文編號(hào):3125321
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