基于PHB的纳米纤维材料的制备及ECM应用

论文摘要

聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一类具有生物可降解性、生物相容性及对环境友好的生物材料。通过相对简单的溶剂相分离技术将聚羟基脂肪酸酯（PHA）类生物材料制作成为新型纳米纤维结构的基质材料,用来模仿细胞生长所需的细胞外基质的真实微环境。在这些PHA材料的内部结构呈现出平均直径在50-500纳米的纤维,这些纤维互相联结接而交织形成复杂的立体三维空间,这种情形非常类似于作为细胞外基质的胶原蛋白（collagen）的结构。与单纯PHB纳米纤维基质材料相比,共混的PHA纳米纤维基质材料的机械性能显著优于前者,这种优越性尤其表现在其中的聚羟基丁酸酯（PHB）与聚羟基丁酸己酸酯（PHBHHX）的共混物PHB/PHBHHx及PHB与聚3-羟基丁酸4-羟基丁酸酯（P3HB4HB）的共混物PHB/ P3HB4HB。更为重要的是,在纳米PHA纤维基质上生长的人类永生化角质细胞HaCat的吸附情况明显优于生长在用传统的溶剂挥发法制而得到的“墙壁状”PHA膜上的HaCat细胞。这提示了纳米PHA纤维基质材料的生物相容性、生物降解性、较佳的机械性能尤其是类似于细胞外基质（ECM）真实环境的立体三维结构提供了更好的细胞相容性及细胞生长环境。在这方面的深入研究将促进生物医学体内植入材料的应用和发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 聚羟基脂肪酸酯（PHA）简介
• 1.2 PHA的应用
• 1.2.1 PHA的生物学功能
• 1.2.2 PHA作为生物可降解材料的应用
• 1.2.3 PHA在医用材料方面的应用
• 1.2.3.1 组织工程的研究内容和现状
• 1.2.3.2 PHA作为组织工程材料的应用
• 1.3 纳米纤维在组织工程中的应用简介
• 1.3.1 纳米纤维支架的优势
• 1.3.2 三维纳米纤维支架的构建方法
• 1.3.3 生物纳米效应
• 1.3.4 纳米纤维支架研究的展望
• 1.4 论文的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 基本实验材料
• 2.1.2 常用溶液
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 PHA膜的制作
• 2.3 PHA纳米纤维基质材料的制作
• 2.4 扫描电子显微镜样品的处理
• 2.5 示差扫描量热仪及广角x光衍射研究
• 2.6 PHA基质材料的物理参数
• 2.6.1 PHA基质材料的密度
• 2.6.2 纳米纤维的平均直径
• 2.7 材料的机械性能研究
• 2.8 细胞吸附及存活力检测
• 2.8.1 细胞传代培养
• 2.8.2 细胞在基质上的培养
• 2.8.3 吸附的细胞数目检测
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 基于PHB的纳米纤维材料的制备
• 3.2 基于PHB基质的纳米纤维的主要性质研究
• 3.3 PHA基质材料的细胞吸附和存活力
• 3.4 讨论
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及研究成果与发表的学术论文