分子組裝法配合物凝膠的制備與特性研究.pdf

1、可注射原位成型支架是組織工程支架的一種,其在注射前呈液態(tài),可包裹活性細(xì)胞和治療藥物,當(dāng)注射到指定位置后,在體溫、pH值、離子濃度或其它條件作用下,在注射位置發(fā)生相轉(zhuǎn)變形成支架.可注射原位成型支架具有易于操作、塑型方便、可降低手術(shù)難度、減少手術(shù)創(chuàng)傷等優(yōu)點(diǎn),可被用作為藥物載體、填充材料、組織替代物和臨時(shí)組織支架,具有廣泛的應(yīng)用前景. 本論文采用殼聚糖(CS)與甘油磷酸鹽(GP)分子組裝的原理制備了具有溫敏性的配合物凝膠體系,其在室溫

2、下呈液態(tài),升溫凝膠化,該凝膠體系可被用作可注射原位成型組織工程支架.實(shí)驗(yàn)研究了各種因素對(duì)凝膠體系初始凝膠化溫度(IGT)、凝膠化時(shí)間和凝膠強(qiáng)度的影響；測(cè)試了配合物體系的流變性能；測(cè)試了水凝膠的應(yīng)力.應(yīng)變曲線；研究了水凝膠和干凝膠的微觀結(jié)構(gòu)；探討了水凝膠的熱可逆性和在各種媒介中的可逆性,干凝膠在不同緩沖溶液中的溶脹性；并對(duì)凝膠進(jìn)行了DSC和IR分析.研究結(jié)果表明,本文提出的用α-GP部分替代β-GP的方法,可以制備溫敏性CS/GP配合物凝

3、膠體系,通過調(diào)節(jié)α-GP的混入比可以在較大的溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)凝膠體系的IGT,縮短凝膠化時(shí)間,增大凝膠強(qiáng)度. 本論文研究了各種酸堿性和中性小分子鹽、各種醇、葡萄糖、氨基酸或親水性聚合物的引入CS/GP配合物體系凝膠性能的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過調(diào)節(jié)配合物鹽的組成和含量,可在不增加凝膠支架中的含鹽量的同時(shí),任意調(diào)節(jié)配合物凝膠支架的IGT和體溫下的凝膠化時(shí)間和凝膠強(qiáng)度.并且,在保持凝膠支架優(yōu)良性能的同時(shí),通過調(diào)節(jié)配方,大幅度降低凝膠支

4、架中的含鹽量. 本論文通過測(cè)試配合物體系配制過程中溶液性質(zhì)的變化,溫度對(duì)配合物溶液的流變性能和表面張力的影響,以及通過實(shí)驗(yàn)定性地描述體系內(nèi)各種作用力對(duì)凝膠化轉(zhuǎn)變行為的貢獻(xiàn),探討了殼聚糖基配合物體系的凝膠機(jī)理,建立了其凝膠化轉(zhuǎn)變的機(jī)理模型. 通過對(duì)配合物凝膠力學(xué)特性的研究,建立了配合物凝膠的力學(xué)模型,推導(dǎo)出了力學(xué)方程.通過對(duì)配合物凝膠力學(xué)特性的試驗(yàn)測(cè)試,以及對(duì)主要影響因素和擬合誤差的分析,驗(yàn)證了力學(xué)模型和力學(xué)方程的可靠性與

5、準(zhǔn)確性,這對(duì)配合物凝膠的進(jìn)一步研究和應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ). 本論文通過化學(xué)改性,制備了具有不同取代度的羧甲基殼聚糖(CMCS),制備了室溫下呈液態(tài),升溫凝膠化的羧甲基殼聚糖基配合物透明凝膠.實(shí)驗(yàn)研究了各種因素對(duì)配合物體系凝膠性能的影響,如IGT、流變性能、應(yīng)力.應(yīng)變曲線、透明度等.研究結(jié)果表明,采用取代度介于0.3-0.6的羧甲基殼聚糖,可以制備出透明狀CMCS/GP配合物水凝膠,隨著取代度的增大,配合物溶液和凝膠的透明度增大.并