载药的多尺度仿骨结构壳聚糖_磷灰石复合材料

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1、硕士学位论文载药的多尺度仿骨结构壳聚糖/磷灰石复合材料DRUG-LOADEDCHITOSAN/APATITECOMPOSITESWITHMULTISCALEBIOMIMETICBONESTRUCTURE刚晓敏哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TG453学校代码：10213国际图书分类号：621.791密级：公开工学硕士学位论文载药的多尺度仿骨结构壳聚糖/磷灰石复合材料硕士研究生：刚晓敏导师：李保强副教授申请学位：工学硕士学科：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG453U.D

2、.C:621.791DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDRUG-LOADEDCHITOSAN/APATITECOMPOSITESWITHMULTISCALEBIOMIMETICBONESTRUCTURECandidate：GangXiaominSupervisor：AssociatedProf.LiBaoqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceSchoolofMaterialsScienceandAffil

3、iation：EngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要多层膜水凝胶具有与外环骨板相似的层结构，层与层之间具有明显的间隙，利于细胞的粘附以及药物的负载，但其连通性、组织诱导性和力学性能较差，严重限制其在组织工程、药物传输等体系中的应用，因此本课题制备具有取向通道的壳聚糖/磷灰石复合材料，更加准确地模拟天然骨的组成和结构。本文采用交替浸泡法制备壳聚糖/磷灰石复合材料支架，利用光学显微镜观察所制备水凝

4、胶的结构，研究磷灰石加入量对层厚、层数以及组装微球支架孔隙率的影响，利用SEM观察微球的表面微观形貌特征，探索了液氮、干燥工艺以及烧结对微孔的影响，最后通过物理吸附与生物矿化的方法进行药物负载，研究阻挡层成分不同和层结构参数的不同对利福平药物体外释放行为的影响。结果表明，在相同交替时间下，磷灰石的加入并不影响对水凝胶层数的调控，所形成的水凝胶的层厚随磷灰石加入量的增加而减少(4~22μm)；通过物理吸附与生物矿化进行药物负载，利用相应的模型拟合(n<0.45,b<0.75)可知，支架结构中药物释放主要取决于利福平在缓冲液中的扩散，通过生物矿化法负载药物更加稳定，释放时

5、间更长，缓释效果更明显，释放支架中阻挡层的设计延长了药物的释放时间，改变组装支架结构的层结构，同样可以对药物释放起到缓释作用，结果表明，层结构参数的改变对药物释放缓释作用(5%~13%)明显的大于阻挡层中成分(1%~5%)的改变。通过液滴滴入法制备壳聚糖/磷灰石复合微球，形成微球尺寸随磷灰石加入量的增加而增加，尺寸在0.75~1.3mm，粘结形成的微球支架孔隙率(40%~67%)随微球尺寸的增加而增加，通过液氮和冷冻干燥处理后的微球表面具有多孔结构，孔与孔之间相互连接形成网络状结构，液氮处理烧结后微球同样具有多孔结构，这为仿松质骨结构提供了多尺度、高孔隙率结构，并且微

6、球通过乙酸粘结可以根据需要制备不同尺寸以及不同结构的支架。关键词：壳聚糖/磷灰石；同心层状结构；仿松质骨；药物释放I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ABSTRACTThemultilayerhydrogelswithstructuresimilartothatoftheoutercircumferentiallamellaandagapbetweenthesehydrogellayersallowcelladhesionanddrugdelivery.Howeverthepoormechanicalproperty,connectivityandtissueconduc

7、tionhavehindertheapplicationintissueengineeringanddrugdelivery.Wehavepreparedchitosan/apatitecompositeswithgoodmechanicalpropertyforimitatingthestructureandcomponentsprecisely.Wehavefabricatedthechitosan/apatitecompositescaffoldviacommutativesoaking.Alsothemorphologyofmultilaye