一种多功能复合生物高分子膜材的制备与表征

论文摘要

生物高分子可用于生物材料学，组织工程学，细胞信息学等的研究中，因为不同的生物高分子具有不同的生物特性，如何在一种材料上把不同生物高分子的优势充分发挥，则是现今国内外研究的热点。本实验采用胶原（Type I Collagen）与透明质酸（Hyaluronic acid，HA）共混的方法，再修饰上一层含有金属银离子（Ag+）的壳聚糖（Chitosan，CS）膜，制备了一种可用于促进受伤皮肤组织愈合的复合膜（hyaluronic acid-collagen／chitosan，HCC）。这种复合膜不仅增强了胶原的机械强度，并具有：（1）良好的凝血功能；（2）高的细胞相容性，即对成纤维细胞等具有良好的增殖作用，可对伤口进行快速修复；（3）可抵御外来细菌对伤口的感染。本文基于原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）的超高分辨率及无损伤成像，不仅对3T3成纤维细胞在在此生物膜上生长情况进行了观测，而且对凝血过程中起关键作用的血小板在此生物膜上的形态变化、血小板分泌颗粒（platelet-derived microparticles，PMPs）实现了可视化，并用流式细胞仪对PMPs的存在进行了验证。具有创新意义的结果有：（1）利用AFM在血小板膜表面观测到了PMPs，并用流式细胞仪通过用抗CD62P分子对活化血小板表面分泌的PMPs上暴露的CD62P分子进行标记而确证了PMPs存在，表明制备的复合膜不仅可以诱导血液中与凝血密切相关的血小板形态的改变，还可以使其分泌PMPs，进入血小板活化后期，这表明复合膜具有优良的凝血性能；（2）用AFM对各种膜材上3T3成纤维细胞的生长进行了观测对比，并通过细胞活性实验证明了本实验所制备的HCC复合生物膜材具有最佳的细胞相容性；（3）HCC复合膜液对格兰氏阴性大肠杆菌（Escherichia coli）8099和格兰氏阳性金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）细菌的最小抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）分别为：0.025mg．ml-1，0.1mg.ml-1，均低于文献所报道的结果，表明Ag+修饰的HCC膜具有更加优良的抗菌性能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 功能性高分子膜材简介
• 1.1.1 壳聚糖
• 1.1.2 透明质酸
• 1.1.3 胶原
• 1.2 原子力显微镜
• 1.2.1 原子力显微镜的诞生及其原理
• 1.2.2 AFM 的工作模式
• 1.2.3 AFM 的优点与缺点
• 1.2.4 原子力显微镜在细胞成像方面的应用
• 1.2.4.1 在血小板研究中的应用
• 1.2.4.2 AFM 在成纤维细胞研究中的应用
• 参考文献
• 第二章 I 型胶原诱导血小板分泌纤维蛋白原的 AFM 观测
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料和方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 方法
• 2.3 结果
• 2.3.1 I 型胶原膜的表面形态
• 2.3.2 与 I 型胶原膜作用后血小板形态的即时观测
• 2.3.3 与 I 型胶原作用一小时后血小板形态观测
• 2.4 讨论
• 2.5 展望
• 参考文献
• 第三章 HCC 复合生物材料的制备及其凝血性能的表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料和方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 方法
• 3.3 结果
• 3.3.1 I 型胶原膜上的血小板形貌观测
• 3.3.2 HCC 膜上的血小板形貌观测
• 3.3.3 血小板膜蛋白的流式术检测
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 第四章 HCC 复合生物材料细胞相容性的测量与表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料和方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 方法
• 4.3 结果
• 4.4 讨论
• 参考文献
• 第五章 HCC 复合膜的抗菌性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料和方法
• 5.2.1 材料
• 5.2.2 方法
• 5.3 结果
• + 的红外图谱'>5.3.1 CS 和 CS/Ag⁺的红外图谱
• 5.3.2 HCC 复合膜的抗菌性能
• 5.4 讨论
• 参考文献
• 第六章 全文总结
• 附录
• 英文缩略词表
• 攻读硕士学位期间参加科研工作基本情况
• 致谢