22199.殼聚糖基材料在仿生合成和組織工程支架中的應(yīng)用研究

1、學(xué)校代碼：10385分類號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：1200202055密級(jí)：公開殼聚糖基材料在仿生合成和組織工程支架中的應(yīng)用研究殼聚糖基材料在仿生合成和組織工程支架中的應(yīng)用研究StudyontheApplicationofChitosanbasedMaterialsinBiomimeticSynthesisTissueEngineeringScaffold作者姓名：陳曉東陳曉東指導(dǎo)教師：李明春李明春教授教授學(xué)科：應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)研究方向：高分子新

2、材料與應(yīng)用高分子新材料與應(yīng)用所在學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期：二零一五二零一五年六月摘要I摘要?dú)ぞ厶怯捎诟缓u基、氨基等能與礦物離子發(fā)生親和作用的基團(tuán)而被視為仿生合成生物礦物的天然模板。而羧基和磺酸基對(duì)礦物晶體具有特殊的親和力。本文將羧基和磺酸基引入殼聚糖，合成具有雙官能團(tuán)的殼聚糖衍生物，結(jié)合了殼聚糖自身的優(yōu)勢(shì)以及羧基和磺酸基的雙官能團(tuán)協(xié)同作用，一方面以期提高對(duì)生物礦物碳酸鈣和羥基磷灰石(HA)的仿生調(diào)控作用；

3、另一方面以合成的殼聚糖衍生物為基材，復(fù)合以之為模板仿生合成的納米級(jí)羥基磷灰石，制備組織工程支架，以滿足骨組織工程支架對(duì)多孔性和良好力學(xué)性能的要求，有望為制備具有良好生物活性和良好力學(xué)性能的組織工程支架提供借鑒。本文以琥珀酸酐和氯代磺酸鹽為羧化和磺化試劑，制備雙官能團(tuán)殼聚糖衍生物，N琥珀?；鵒羥丙基磺酸殼聚糖(SAHPSCS)。通過紅外(FTIR)、核磁(1HNMR)、元素分析(EA)、熱重(TG)等手段對(duì)SAHPSCS進(jìn)行表征。結(jié)果顯示

4、，琥珀酰基和羥丙基磺酸基成功引入殼聚糖。其中，分子量為50kDa的SAHPSCS的官能團(tuán)取代度最高，分別為42.01%和57.50%；XRD和TG結(jié)果顯示，雖然官能團(tuán)的引入導(dǎo)致殼聚糖的結(jié)晶性和熱穩(wěn)定性下降，但殼聚糖衍生物在200℃以內(nèi)的熱穩(wěn)定性良好。仿生合成方面，以SAHPSCS為有機(jī)基質(zhì)，以不含有機(jī)基質(zhì)的純水體系和單官能團(tuán)殼聚糖衍生物（琥珀酰化殼聚糖）為對(duì)照，研究SAHPSCS對(duì)碳酸鈣和羥基磷灰石的調(diào)控效果，探討pH、時(shí)間、溫度、鈣離

5、子濃度等因素對(duì)SAHPSCS仿生合成礦物晶體的影響。通過FTIR、XRD、掃描電子顯微鏡（FESEM）對(duì)合成的礦物晶體進(jìn)行分析，結(jié)果表明SAHPSCS能有效誘導(dǎo)碳酸鈣球霰石和納米級(jí)的球形羥基磷灰石的生成。其中，pH對(duì)SAHPSCS仿生合成碳酸鈣有較大影響，由于pH的改變影響了SAHPSCS的帶電環(huán)境和晶體的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)，導(dǎo)致不同pH條件下所合成的球霰石的含量和尺寸發(fā)生變化：當(dāng)pH=6，得到含量為95.81%，尺寸為612μm的球霰石；