淀粉類醫(yī)用海綿的制備及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、由天然高分子制備的多孔性可吸收醫(yī)用海綿在傷口輔料、藥物釋放、細胞培養(yǎng)和組織工程等方面顯示出誘人的應用前景，近年來受到人們廣泛的關注。用于此目的醫(yī)用海綿應具有較大的孔洞表面積、能夠完全降解和能夠被人體吸收。淀粉作為自然界最豐富的天然聚合物之一，由于具有良好的生物相容性，無毒和無過敏反應等優(yōu)點，是一種理想的制備醫(yī)用海綿的材料。制備多孔性醫(yī)用海綿有許多方法，其中冷凍干燥法是最簡單和最有應用價值的方法之一，可以在不使用任何有機試劑的條件下制備出

2、多孔的海綿。
　　 本論文首先對原淀粉進行了糊化與接枝改性，然后通過冷凍干燥法制備了糊化淀粉海綿和接枝淀粉海綿，對海綿結(jié)構(gòu)、形態(tài)及性能進行了表征，并且研究了冷凍干燥過程中不同預凍條件對海綿成型及孔洞結(jié)構(gòu)的影響。主要的研究結(jié)果歸納如下：
　　 (1)采用冷凍干燥方法制備淀粉醫(yī)用海綿，研究了影響海綿結(jié)構(gòu)與性能的主要因素。發(fā)現(xiàn)淀粉須經(jīng)糊化改性才能得到具有多孔的醫(yī)用海綿，糊化的淀粉是一種淀粉分子之間會互相聯(lián)結(jié)、纏繞，網(wǎng)狀的含水膠

3、體，其內(nèi)部形成三維的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，具有良好的孔洞結(jié)構(gòu)。在冷凍干燥過程中，膠體中的液態(tài)水變成固態(tài)冰，然后在高真空環(huán)境下，將冰直接升華成水蒸氣，從體系中抽出，從而形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的多孔海綿。糊化改性后制備的淀粉海綿顯示出良好的吸水倍率、吸水速率和機械性能。
　　 (2)詳細研究了冷凍干燥條件中預凍對海綿結(jié)構(gòu)和形態(tài)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：冷凍條件對海綿內(nèi)部孔洞的結(jié)構(gòu)有很大的影響。隨著預凍溫度的降低，海綿的孔洞尺寸也減少；此外，通過掃描電子顯微鏡

4、表征了海綿中不同部位孔洞的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)孔洞的尺寸、取向、和均勻性等均受到傳熱方式顯著的影響。通過控制傳熱可以調(diào)節(jié)海綿內(nèi)部孔洞的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
　　 (3)通過接枝共聚方法在淀粉的分子鏈上引入親水性的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸，對糊化淀粉進行進一步改性。接枝淀粉的化學結(jié)構(gòu)用紅外光譜和核磁共振表征。將接枝淀粉經(jīng)冷凍干燥制備成海綿，并研究了接枝淀粉組成對對海綿的成型性能、物理機械性能及吸水性能的影響。結(jié)果表明：與糊化淀粉海綿相比，接枝淀粉海綿吸水

5、速率快，吸水倍率高，力學性能優(yōu)良，其性能較糊化淀粉海綿有進一步的提高。
　　 (4)論文還進行了淀粉／聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)復合海綿的制備及淀粉膜的初步研究。掃描電鏡的觀察表明，淀粉/PNIPAAm復合海綿具有相互貫通的孔洞結(jié)構(gòu)，這大大提高了其吸水性能。同時，由于引入了熱敏性的聚(N-異丙基丙烯酰胺)，復合海綿還具有一定的溫度敏感性。另外，論文還探索了制備淀粉膜的不同方法，發(fā)現(xiàn)在空氣中緩慢干燥可以制備出具有較