温敏性纤维素纳米晶须的可控聚合与生物相容性评价

《温敏性纤维素纳米晶须的可控聚合与生物相容性评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号D201077416学校代码10487密级博士学位论文温敏性纤维素纳米晶须的可控聚合与生物相容性评价学位申请人：陈秀丽学科专业：生物材料与组织工程指导教师：杨光教授答辩日期：2016年1月12日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyControlledRadicalPolymerizationandBiocompatibilityEvaluationofThermoresponsiveCelluloseNanowhiskerPh.

2、D.Candidate:XiuliChenMajor:BiomaterialandTissueEngineeringSupervisor:Prof.GuangYangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2016独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

3、法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学博士学位论文摘要细菌纤维素（BacterialCellulose，BC）是木醋杆菌生产的天然高分

4、子材料，拥有纳米纤维组成的三维网络结构。通过β-(1,4)-糖苷键链接而成的纤维素高分子链，表面具有大量的羟基基团，容易通过各种化学方法进行功能性修饰，其中包括高分子接枝反应（耦合接枝和引发接枝）、阳离子化反应以及其他共价和非共价的反应。BC兼具优良的生物相容性、高结晶度以及良好的机械性能等独特的理化性质，在化工和医用材料等领域具有广阔的应用前景。为了进一步拓展BC在医用材料方面的应用前景，本文制备了纳米尺寸的细菌纤维素（细菌纤维素纳米晶须，BacterialCelluloseNanowhisker，BCNW），通过温敏性高分子对其进行功能性修饰，得到新的具有温敏性的生物材料，并对

5、该生物材料作为栓塞材料的潜在应用前景进行了初步的研究。本文首先对酸水解和冷冻研磨制备BCNW的方法进行比较，结果显示酸水解的方法能够更彻底的破坏BC膜的网络结构得到纳米尺寸的BCNW；对BC的亲水性、持水性、机械性能以及生物相容性进行测试，结果表明BC具有很好的亲水性和持水性（含水量达97%），拥有典型的水凝胶性质，展现出良好的生物相容性。接下来，通过原子转移自由基聚合（AtomTransferRadicalPolymerization,ATRP）将最具有标志性的温敏聚合物聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）引发聚合在纳米晶须的表面形成温敏共聚物BCNW-g-PNIPAM。通过傅立

6、叶转换红外光谱和核磁共振氢谱证明了该聚合作用的成功性。经透射电镜展示了其纳米结构伴随温度的变化而产生的差异。差示扫描量热法证明该共聚物具有温敏性质，并且其低临界溶解温度依然低于人体温度。细胞毒性实验表明了BCNW对于提高材料的生物相容性的重要性。本文进一步研究，选择生物相容性较好的温敏高分子聚2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯（PMEO2MA）进行相关温敏纳米材料的制备。通过ATRP的聚合方法得到具有温敏性质的BCNW-g-PMEO2MA，并通过傅立叶转换红外光谱和核I华中科技大学博士学位论文磁共振氢谱证明了该聚合作用的成功性。浊度法测试表明该共聚物的低临界溶解温度

7、为28.5℃。然后添加寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯（OEGMA）与PMEO2MA进行共混聚合，接枝到BCNW表面，通过控制两种单体共混聚合的比例，得到了低临界溶解温度为31.5℃的温敏性共聚物BCNW-g-P(OEGMA-co-MEO2MA)。BCNW-g-PMEO2MA与BCNW-g-P(OEGMA-co-MEO2MA)的低临界溶解温度都展现出离子依赖性。共聚物的细胞毒性实验证明其细胞相容性更好，所以该温敏共聚物具有作为栓塞材料的潜力。关键词：细菌纤维素纳米晶须，温敏性，