基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2120431基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究CONSTRUCTIONANDEVALUATIONOFTHECOMPOSITECARRIERSBASEDONPOLYVINYLALCOHOLHYDROGEL专业:生物化学与分子生物学作者姓名:尹郅祺指导老师:何创龙答辩日期:二零一五年一月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经

2、发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书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，同意学校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，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华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□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日

3、期：年月日日期：年月日I基于聚乙烯醇水凝胶的复合载体构建及性能研究摘要近年来，聚乙烯醇（polyvinylalcohol，PVA）作为一种水溶性高分子材料受到了广泛关注。PVA水凝胶具有三维网络结构，并具有弹性好、毒性低及溶胀率高等优点，是生物医学领域中极具发展前景的药物载体和组织工程支架材料。由于单一凝胶在实际应用时存在如生物相容性较差、药物释放不可控和力学强度不足等问题，因此，改性水凝胶使其具有更好的实用性成为了一种必然趋势。其中，在PVA水凝胶中添加功能性材料形成复合凝胶，拓展了PVA水凝胶在生物医学领域的应用，现

4、已成为当前凝胶改性的研究热点。中空介孔二氧化硅纳米粒子（HMSNs）因具有粒径均一、孔径可调、表面易修饰、生物相容性良好和载药量大等优点，被认为是一种优异的药物载体；而通过热致相分离技术（TIPS）制备的纳米纤维微球（NMPs）具有孔隙分布均匀的纳米纤维结构，因其与天然细胞外基质（ECM）结构类似，被认为是一种极具前景的组织工程仿生支架。基于拓展PVA水凝胶应用的目的，本文分别将这两种功能性无机HMSNs和有机NMPs引入到PVA水凝胶中构建复合体系，具体内容如下：（1）HMSNs/PVA有机/无机复合凝胶的构建及生物相

5、容性评价I以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、聚苯乙烯（PS）为双模板剂，以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，制备HMSNs，此外，以盐酸阿霉素（DOX）为模型药物，使HMSNs负载DOX形成DMSNs。采用“冷冻-解冻”物理交联法制备PVA水凝胶，并将PVA水凝胶与HMSNs进行复合，构建出一种新型的有机/无机复合载体，并研究了该复合载体的微观形貌、溶胀度和生物相容性等特性。结果表明，HMSNs/PVA复合载体溶胀度高，且具有良好的血液相容性。体外药物缓释实验表明DMSNs/PVA复合载药体系具有一定的pH敏感性且有效地延

6、缓了药物释放；此外，细胞毒性实验和激光共聚焦（CLSM）结果表明DMSNs/PVA对HeLa细胞有较强的杀伤作用。（2）NMPs/PVA复合凝胶支架的构建与生物相容性评价采用TIPS技术制备聚乳酸纳米纤维微球（NMPs），与PVA水凝胶进行复合，构建了一种新型PVA复合凝胶仿生支架（NMPs/PVA），并研究该复合凝胶的微观形貌、溶胀度和生物相容性等特性。结果表明，NMPs/PVA复合凝胶的表面铺满了NMPs，且凝胶三维网络结构中含有大量有利于细胞长入的孔隙结构。此外，以小鼠成纤维细胞L929为模型细胞，研究NMPs/P

7、VA复合凝胶的细胞毒性，细胞毒性实验和CLSM观察细胞形貌结果表明，NMPs/PVA对L929细胞无毒副作用，且NMPs的添加提高了PVA复合凝胶的生物相容性。综上所述，本课题构建的HMSNs/PVA药物控释载体和NMPs/PVA仿生支架对拓展PVA水凝胶在纳米医学与组织工程中的应用具有一定的意义。II关键词：PVA复合水凝胶，中空介孔硅纳米粒子，纳米纤维微球，药物载体，仿生支架IIICONSTRUCTIONANDEVALUATIONOFTHECOMPOSITECARRIERSBASEDONPOLYVINYLALCOHO

8、LHYDROGELABSTRACTAsawater-solublepolymericmaterial,polyvinylalcohol(PVA)hasreceivedmuchattentioninrecentyears.Duetoitsthree-dimensionalnetworkstructure,goodela