殼聚糖-氧化石墨烯復(fù)合支架材料的制備及其性能研究.pdf

1、支架在組織工程領(lǐng)域占據(jù)重要地位，其在細(xì)胞的生長(zhǎng)過(guò)程中提供結(jié)構(gòu)支撐和生長(zhǎng)空間。目前，支架的應(yīng)用受其生物相容性和力學(xué)性能的影響。本課題中以殼聚糖(CS)和氧化石墨烯(GO)為基材，分別應(yīng)用定向冷凍和靜電紡絲技術(shù)制備了三維定向多孔泡沫支架、二維纖維膜支架，研究了支架結(jié)構(gòu)及形貌、力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生物礦化性能、降解性能、支架表面的細(xì)胞粘附和生長(zhǎng)鋪展?fàn)顩r。本課題的主要工作如下:
　　1.使用改良的Hummers法制備了GO。通過(guò)定向冷凍

2、的方法制備了具有定向多孔結(jié)構(gòu)的CS/GO復(fù)合支架材料，仿生成熟的骨組織的主要部分板層骨的有序結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞MC3T3-E1細(xì)胞定向排列生長(zhǎng)。通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察支架的形貌并研究了殼聚糖分子量、GO含量、固含量幾個(gè)變量對(duì)支架形貌的影響。采用調(diào)節(jié)固含量的方法，可以調(diào)控孔通道寬度從7.5μm變化到40μm。CS與GO復(fù)合并化學(xué)交聯(lián)后，在孔通道的方向上，支架材料被壓縮50％時(shí)的強(qiáng)度從60kPa提升到140kPa。通

3、過(guò)MC3T3-E1細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合SEM和熒光顯微鏡分析，結(jié)果顯示GO明顯促進(jìn)了細(xì)胞在支架表面的附著貼附和繁殖，定向孔結(jié)構(gòu)促使細(xì)胞沿著孔通道方向定向排列。同時(shí)支架有良好的親水性和重復(fù)壓縮后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。除此之外，對(duì)支架進(jìn)行了礦化實(shí)驗(yàn)和體外降解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明GO能促進(jìn)羥基磷灰石在支架表面以及內(nèi)部的礦化，加入GO后，一定程度上減緩了支架的降解速率。
　　2.應(yīng)用靜電紡絲的方法制備了二維CS/PVA/GO復(fù)合纖維膜支架。GO的添加