电纺明胶壳聚糖羟基磷灰石氧化石墨烯复合膜的制备及能研究.doc

2015届本科毕业论文(设计) 题目：电纺明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究 The Electrospinning GE/CS/HA/GO Composite Membrane Preparation And Performance Study 学 院：化学化工学院 专业班级：化学11-2班 学生姓名：柏 超 指导教师：王英波 答辩日期：2015年5月 新疆师范大学教务处 目 录 1 绪论 1 1.1 生物材料概述 1 1.1.1 生物材料的定义 1 1.1.2 生物材料的发展概况 1 1.1.3 生物材料的分类 2 1.1.4 生物材料的一般性能要求 2 1.1.5 生物材料对人体的影响 2 1.2 骨修复材料 3 1.2.1 明胶 3 1.2.2 壳聚糖 4 1.2.3 羟基磷灰石 4 1.2.4 氧化石墨烯 4 1.3 静电纺丝技术 5 1.4 本实验研究的目的和内容 6 1.4.1 研究目的 6 1.4.2 研究内容 6 2. 实验部分 7 2.1 材料与试剂 7 2.2 实验仪器 7 2.3 实验内容 8 2.3.1 电纺GE/CS/HA/GO四元复合纤维 8 2.3.2 四元复合纤维样品的分析和表征 8 3. 结果与讨论 10 3.1 GO浓度对复合纤维形貌的影响 10 3.2 图案化四元复合纤维的结构表征 11 3.3 四元复合纤维对BSA的吸附 13 3.3.1 BSA溶液的pH对吸附的影响 13 3.3.2 不同初始浓度的BSA溶液对吸附的影响 14 3.4 四元复合纤维的力学性能测试 16 4. 结论 17 参考文献 18 致 谢 19 电纺明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究 摘要：近年来生物材料发展迅猛，尤其在骨修复材料方面。这得益于骨修复材料能直接或间接治疗疾病或辅助修复损伤的骨骼的功能，同时具有优良的生物相容性和可降解性，以及优异的机械强度和抗菌性。这既可以优化治疗骨病的方，降低治疗或手术的风险，而且植入后随人体代谢而降解，免去二次手术。而利用静电纺丝技术制备出的骨修复材料具有较高的比表面积和孔隙率，这非常利于人体成骨细胞的粘附、生长、分化，促进骨的修复因此，本文采用静电纺丝技术和图案化模板来制备GE/CS/HA/GO四元复合纤维骨修复材料。并探讨GE/CS/HA/GO四元复合纤维的电纺条件和最佳参数对其和性能进行。研究内容包括以下几个部分： （1）在GE/CS/HA三元的最优条件基础上探索制备GE/CS/HA/GO四元复合纤维时GO的最优浓度结果表明GO浓度为0.050%时，其表面纤维粗细均匀无珠状物和液滴。表现出较好的形貌。 （2）当材料植入人体内，保证细胞所需的营养物质供给，利于骨缺损处的修复。四元复合纤维在体液环境下对牛血清蛋白吸附量GE/CS/HA/GO四元复合纤维在0.050 mg·mL-1左右。随着BSA溶液的pH值的增加，无序纤维表面和微结构纤维表面对BSA的吸附顺序相似，但由于吸附蛋白的有效面积不同，导致材料表面对BSA的最大吸附量的pH值略有差别。BSA的初始浓度越大，纤维的初始吸附量越大，但都是在20 min后达到平衡。 （3）图案化GE/CS/HA/GO四元复合纤维GE/CS/HA三元复合纤维进行对比。结果表明：四元复合纤维明显高于三元复合纤维，这是由于在四元系统中加入GO，改善了纤维界面的粘接质量，从而提高了拉伸强度。而图案化GE/CS/HA/GO四元复合纤维拉升强度达到了1.71MPa。由于微结构复合纤维的各项异性，微结构纤维膜的拉伸强度大于无序纤维的拉伸强度。因此，该复合纤维材料表现出良好的机械强度。 以上研究结果表明，本论文成功制备出GE/CS/HA/GO四元复合纤维，并分析表征其空间分布和排列方式，提升了复合纤维的机械强度和抗菌性。有望使骨修复材料在临床医学领域发挥出重要作用。 图案化纤维复合材料力学性能 The Electrospinning /CS/HA/GO Composite Membrane Preparation And Performance Study Abstract:In recent years, the rapid development of biological materials, especially in bone repair materials. Thanks to the bone repair material can directly or indirectly treat disease or auxiliary repair damaged bones, bu