膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠的制備.pdf

1、天然高分子水凝膠材料因?yàn)槠鋬?yōu)異的保水性能和細(xì)胞相容性，并且能維持自身形狀而廣泛應(yīng)用于組織工程和再生醫(yī)學(xué)研究，其中原位成型的水凝膠材料由于凝膠時(shí)間短，以及可注射性受到醫(yī)生和患者的青睞。本論文從仿生角度出發(fā)，選取椎盤的主要組成成分I型膠原（Col）和透明質(zhì)酸（HA）為原料，分別通過邁克爾加成和直流電場(chǎng)制備了原位成型水凝膠及力學(xué)增強(qiáng)水凝膠，并對(duì)其理學(xué)性能進(jìn)行了表征，擬用于椎間盤纖維環(huán)封堵和髓核再生材料。
　　首先探索了豬皮I型膠原蛋白批

2、量提取工藝，并且通過偏光顯微鏡和原子力顯微鏡研究膠原膜的液晶織構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。結(jié)果表明以膠原濃度為40 mg/mL制備出來的膠原膜沒有自組裝形成液晶膜，當(dāng)濃度達(dá)到80 mg/mL時(shí)，通過旋涂給膠原溶液一個(gè)有取向的外力，膠原膜具有液晶織構(gòu)和表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，POM、AFM觀察分析結(jié)果均表明處于液晶相膠原纖維膜形成。
　　利用邁克加成制備膠原/透明質(zhì)酸原位水凝膠，首先進(jìn)行功能化改性分別合成了馬來?；z原（Col-MA）和巰基化透明質(zhì)酸（HA

3、-SH)，引入雙鍵和巰基后通過邁克爾加成制備水凝膠。利用H1-NMR等表征了Col-MA和HA-SH的化學(xué)組成和取代度。通過調(diào)節(jié)投料比分析-C=C-和-SH的摩爾比（f）對(duì)水凝膠成膠時(shí)間、溶脹率、力學(xué)性能及形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CHG成膠時(shí)間可控，當(dāng)f=1:4時(shí)凝膠時(shí)間為45s。干態(tài)水凝膠具有豐富的孔洞結(jié)構(gòu)，在15min內(nèi)快速吸水，40 min內(nèi)達(dá)到平衡，最高吸水率可達(dá)12.7。
　　自行研制了平行板電場(chǎng)（PEF）和旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)（

4、REF）兩種直流電場(chǎng)發(fā)生裝置，利用高壓直流電場(chǎng)，直接使Col和HA兩者之間發(fā)生靜電相互作用，模仿椎間盤纖維環(huán)結(jié)構(gòu)，制備具有一定取向的類似纖維環(huán)復(fù)合水凝膠，并對(duì)其對(duì)凝膠時(shí)間，溶脹率，形貌等進(jìn)行表征。證明凝膠成膠時(shí)間隨膠原溶液濃度升高而增加，所得凝膠產(chǎn)物中，當(dāng)膠原濃度為2.5％時(shí)，成膠時(shí)間為5~5.5h。旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)所得凝膠產(chǎn)物較平行板電場(chǎng)之產(chǎn)物具有較高的壓縮模量和較低的溶脹率，分別為26.1KPa和122%。MC-3T3-E1細(xì)胞培養(yǎng)表明細(xì)胞