磁性纳米复合生物材料的制备及表征

《磁性纳米复合生物材料的制备及表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要磁性生物材料的基础研究表明，磁性能显著影响生命细胞功能状态。纳米Fe304由于其较强的超顺磁响应及良好的生物相容性，已广泛应用于生物医学多种领域。本文利用纳米Fe304超顺磁颗粒分别与甲壳素(Cr)、聚乳酸(Puq等材料复合，制备了一维至三维可应用于骨组织工程的生物相容磁性纳米复合材料。本文首先采用“改性剂调控”方法制各高分散纳米磁流体：基于化学共沉淀原理，通过配合使用油酸钠(SD)和聚乙二醇(PEG)两种表面活性剂，制得了稳定分散的水基纳米Fe304磁流体。对纳米磁流体进

2、行材料学表征及生物性能表征。结果表明：通过改性剂调控制备的纳米磁性Fe304具有稳定的晶体结构、良好的超顺磁响应及生物相容性，满足磁性材料在生物医学应用的要求。本文利用甲壳素的溶胶．凝胶原理，通过引入纳米磁性粒子，制备了磁性甲壳素薄膜。对薄膜进行了材料学表征。结果表明：该方法制备的均匀薄膜具有良好的超顺磁磁响应及力学性能，其饱和磁化强度与最大应力随磁性粒子含量(考查范围为20％)增加而增强。本文利用静电纺丝法制备了纳米磁性聚乳酸纤维。对纤维进行了材料学表征和降解性能表征。结果表明：通过该方法制备的纳米磁性纤维晶体

3、结构较其组分均发生了改变，但仍具有超顺磁响应；其力学性能较纯PLA纤维有所增强；引入的纳米磁性粒子使得纤维在磷酸缓冲液(PBS)qb的降解模式介于本体降解与表面溶蚀之间。另外，文中创新的对单根纤维的受力进行了估算。本文采用有机泡沫浸渍、烧结、涂敷法在多孔HA支架表面涂敷含有FesO。的磁性聚乳酸涂层。对磁性支架进行了材料学表征和体外矿化沉积性能表征。结果表明：支架表面均匀涂敷了磁性高分子涂层，磁性粒子的引入使得涂层本身的力学强度增强。随着磁性粒子在敷料中浓度的增加，支架的孔隙率逐渐降低，支架的力学强度先减小后增大

4、。磁性支架在矿化沉积过程中，表面涂层出现孔洞，提供了HA矿化沉积的通道：外加磁场加速磁性涂层降解，且使得磁性涂层表面出现一一定的矿化沉积产物，产生机制有待讨论。最后本文通过细胞培养实验考察了各种纳米磁性复合材料的生物相容性。考察的内容有细胞增殖、细胞活力及细胞的形貌。结果表明每种磁性复合材料均能促进成骨细胞的生长，其生物相容性基本均优于各自的纯基体材料，但当磁性粒子含量太高时，生物相容性减弱。关键词：超顺磁：纳米Fe30。；磁性纤维；磁性薄膜；磁性多孔支架西南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractThe

5、basicreseachofmagneticbiomaterialhavealreadyprovedthatmagnetismcansignificantlyacceleratethegrowthofcell．Magnetite(Fe304)iswidelyusedinbiomedicineareabecauseofitswellsuperparamagnetismandgoodbiocompatibilityInthispaper,werespectivelycompoundedmagnetiteintochi

6、tinfilm．PLACooly—lacticacid、nanofiber'andporousHAscaffoldtopreparemagneticnanobio·composit．Firstly,surfactant—mediatedapproachwasusedtopreparehighlystabilizedmagneticparticles．Soudiumoleated(sD)andpoly—ethyleneglycol(PEG)wereusedasthesurfactantsintheCO—precip

7、itationprocedure．Theresultsindicatethat，magnetitepreparedbysurfactant—mediatedapproachisqualifiedwithgoodsuperparamagnetismandbettercompatibility，whichCanbeusedforclinics．Secondly，sol—gelmethodwasintroducedtopreparemagneticchitincompoundfilm．Theresultsindicat

8、ethattheuniformmagneticfilmisqualifiedwithwellsuperparamagnetismandbettermechanicalpropertythanpurechitinfilm．Thirdly,electro-spinningwasintroduecedtopreparemagneticnanofiber．Theresultsin