生物材料失效分析.doc

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1、论文题目：淋巴靶向诊疗探针的制备及失效分析学生姓名：姜态学生学号：1140509107专业：材料科学与工程学院任课教师：卷誉签名：生物材料失效分析姜杰学号:1140509107BUb牛物材料的定义很多，归纳起来可理解为牛物材料是一类用于人工器官、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等多种医疗保健领域,对人体组织、血液不致产牛不良影响的功能材料。研究牛物材料涉及的学科领域很多，如材料、生物、医学、物理、牛物化学及一些现代高技术等，相应的研究包括除牛物与材料学科的评价方法外,还会有物理、化学及一些工程的研究

2、方法，并且，不同材料具体不同的功能或用途，决定了它具备多种不同的性能，这导致牛物材料在其制备和使用的过程屮将存在各种各样不同方面的失效情况。在这里，我们将讨论丝素蛋白基牛物支架在制备、检测、使用时不同的失效情况。一、简介我们所说的牛物材料一•般指的是牛物医学材料，在人类不同的历史时期，牛物材料被赋予了不同的意义，它的定义是随着牛命科学和材料科学学科的不断发展而不断变化的的°但是不论哪个时期的牛物材料都有一些共同的特征。即牛物医学材料是一类人工或天然的材料，可以单独或与药物一起制成部件、器件用于人工器官、

3、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等医疗保健领域，同时在短期或长期的使用期内不会对猪主引起急性或慢性危害"⑵O牛物材料的研发所涉及的领域众多，其屮就包括材料学牛物学、医学、物理学、牛物化学等不同领域，作为牛命科学与材料科学相交叉的边缘材料，在检测牛.物材料的实用性时，我们需要考虑到不同领域的不同性能。常见的牛物材料的性能评价除了传统的表面形貌评价、成分测试外还包括细胞相容性测试、细胞毒性测试以及一系列不同材料所要求的不同指标。牛物相容性要求牛物材料不引起明显的临床反应以及能耐受宿主各系统的作用而保持相

4、对稳定、不被破坏和排斥的牛物学性质则为牛物相容性良好细胞毒性测试则是指通过浸体液实验、直接接触实验或间接接触实验对被评价物詁的细胞毒性作用和程度进行评价。除了这些牛物材料所必须经过的分析之外，根据所用的材料以及产物功能的不同，将进行不同的性能分析C在本次的试验屮，我们使用丝素蛋白作为材料，采用静电纺丝的制备工艺，制备了丝素蛋白基牛•物修复支架c静电纺丝是-•种使聚合物溶液或熔体在高压静屯作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝方法⑷（图i）O静电纺丝制得的纳米纤维膜在牛物材料领域尅用作组织工程支架;作组

5、织修复（如血管修复）材料;作三维的细胞培养膜;作药物控释包裹膜等等⑸。静电纺纳米纤维膜用作隔离膜能防止机体组织在愈合过程屮相互粘连；同吋还可用作创伤包敷材料。典型的静电纺丝装置主要由高压电源、溶液储存装置、喷射装置和接收装置四个部分所组成。在静电纺丝的过程屮，包括溶液性质、工艺条件、环境参数在内的13个参数都会影响最后制备得到的支架的形貌。其屮表面电荷密度、固化距离、喷丝头内径、溶液松弛时间和粘度这5个因索对射流半径影响最大，即对获得的纤维的形貌影响最大。其次，聚合物浓度、溶液的密度、扰动频率、电极、溶

6、剂蒸发速率对其影响次空气湿度、表而张力和压力分布对其影响最小。在这一系列屮的参数屮，我们选用甲酸为溶液溶剂，保持其它参数不变，通过改变丝素蛋白溶液的浓度从而改变溶液的粘度，研究不同粘度下静电纺丝获得产物的结构的不同，并对不同结构的产物进行失效分析。CapillarytipFiberformation：4Highvoltage图一静电纺丝实验基本装置在成功制得所需要的结构的丝索蛋白支架后，我们对所得到的支架进行了后期处理，以得到具有不同的二级结构的丝素蛋白基纽织修复支架。丝素蛋白作为一种一种天然合成的高分

7、子聚合物，来源广泛、获取简便、价格低廉，作为-•种传统的农业产詁，丝素作为手术缝线用于临床已有一•百多年的历史。近年來，由于其低免疫原性、良好的牛物相容性、缓慢的降解速度及特有的理化性质，丝索蛋白作为一种新的牛物材料应用越来越受到关注C而且，通过多种方法改进、表面修饰等技术控制丝素蛋白的分子结构和形态，使得丝素蛋白在牛物材料和组织工程领域的应用变得更为广泛。丝素蛋白作为一•种蛋白质，与其他的蛋白质相同,也具有三种最为常见的不同的二级结构，分别为无规卷曲结构、CI螺旋结构以及0折叠结构，除此以外，还包括九

8、螺旋、兀-螺旋等不同的二级结构现如今有越来越多的研究结果证明，蛋白的构象转变与牛命活动屮的许多活动都密切相关。就如近年来,通过研究我们发现可以导致人的克雅氏症以及动物的海绵脑病BSilkIIconformation（如疯牛病）的阮病毒蛋白（Prion）在不致病吋的正常细胞膜糖蛋白MP。含40%的u-螺旋结构,只含有3%B-折叠结构，而致病的病毒蛋白PrPSc11»的B-折叠结构占43%的0-折叠，而Q-螺旋结构的含量则降至30%[78-o因