神經(jīng)缺陷和損傷的修復(fù)是臨床治療的一大難題。用于修復(fù)神經(jīng)組織的植入性導(dǎo)管或支架不僅需要具有良好的生物相容性,還需要有一定的電學(xué)性能和力學(xué)性能。常規(guī)靜電紡制備的再生絲素蛋白（Regenerated Silk Fibroin,RSF）纖維氈可誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)和再生,但力學(xué)性能有待提高,且不具備導(dǎo)電性,因此對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的分化沒(méi)有明顯促進(jìn)作用。為了制備力學(xué)性能和電性能優(yōu)異RSF組織工程支架,本論文以力學(xué)和電學(xué)性能優(yōu)異的石墨烯材料為RSF的納米改性復(fù)合添加劑,首先研究了高濃度RSF/氧化石墨烯（GO）水溶液的結(jié)構(gòu),考察了RSF與GO的相互作用;其次模擬蠶的紡絲方法,以RSF/GO干法紡絲為模型研究GO對(duì)RSF纖維的增強(qiáng)機(jī)理和微區(qū)受限結(jié)晶機(jī)制;再次,分別采用靜電紡絲法和浸漬法設(shè)計(jì)、制備了RSF/GO、RSF/還原氧化石墨烯（RGO）、RSF/石墨烯（Gr）共混和嵌入式復(fù)合支架,對(duì)比分析了不同石墨烯材料對(duì)復(fù)合支架結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響,并考察了其在神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化方面的能力,為拓展RSF/GO纖維在神經(jīng)修復(fù)方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。高濃度RSF/GO混合水溶液的結(jié)構(gòu)研究結(jié)果表明:GO的存在提高了RSF溶液的粘度...

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 再生絲素蛋白纖維
        1.1.1 絲素蛋白組成和結(jié)構(gòu)
        1.1.2 基于RSF的仿生紡絲研究現(xiàn)狀
            1.1.2.1 濕法紡絲制備RSF纖維
            1.1.2.2 靜電紡絲制備RSF纖維
            1.1.2.3 干法紡絲制備RSF纖維
        1.1.3 RSF纖維的增強(qiáng)研究
            1.1.3.1 后處理增強(qiáng)RSF纖維
            1.1.3.2 共混納米粒子增強(qiáng)RSF纖維
        1.1.4 同步輻射技術(shù)研究絲素蛋白結(jié)構(gòu)
    1.2 石墨烯及氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
        1.2.1 石墨烯及氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.2.2 石墨烯及氧化石墨烯改性復(fù)合材料
        1.2.3 石墨烯及氧化石墨烯在導(dǎo)電組織工程支架上的應(yīng)用
    1.3 絲素蛋白/石墨烯復(fù)合材料研究進(jìn)展
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容以及意義
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義
    參考文獻(xiàn)
第2章 高濃度絲素蛋白/氧化石墨烯混合水溶液的結(jié)構(gòu)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)部分
        2.3.1 高濃度RSF/GO混合溶液的制備
    2.4 測(cè)試與表征
        2.4.1 GO表面形貌和層片厚度的表征
        2.4.2 GO層片尺寸大小測(cè)試
        2.4.3 GO拉曼光譜測(cè)試
        2.4.4 RSF/GO濃溶液流變性能測(cè)試
        2.4.5 RSF/GO濃溶液光學(xué)性能測(cè)試
        2.4.6 RSF/GO濃溶液Rheo-SAXS測(cè)試
        2.4.7 GO在干法紡絲液中的分散性和穩(wěn)定性測(cè)試
        2.4.8 RSF/GO干法紡絲液流變測(cè)試
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 GO的結(jié)構(gòu)分析
            2.5.1.1 GO的厚度分析
            2.5.1.2 GO的粒徑和氧化程度分析
        2.5.2 GO對(duì)RSF濃溶液結(jié)構(gòu)的影響
            2.5.2.1 RSF/GO濃溶液的流變性能
            2.5.2.2 剪切場(chǎng)下RSF/GO濃溶液的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
            2.5.2.3 剪切條件下RSF/GO濃溶液的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化機(jī)理
        2.5.3 GO在干法紡絲液中的分散性和穩(wěn)定性
        2.5.4 GO對(duì)干法紡絲液的流變性能的影響
    2.6 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第3章 絲素蛋白/氧化石墨烯雜化纖維的制備及微觀結(jié)構(gòu)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)部分
        3.3.1 RSF/GO干法紡絲液的制備
        3.3.2 RSF/GO水溶液的干法紡絲及后處理
    3.4 測(cè)試與表征
        3.4.1 RSF/GO雜化纖維的拉曼光譜測(cè)試
        3.4.2 RSF/GO雜化纖維的紅外測(cè)試
        3.4.3 RSF/GO雜化纖維的表面形貌
        3.4.4 RSF/GO雜化纖維力學(xué)性能測(cè)試
        3.4.5 RSF/GO纖維WAXD測(cè)試
        3.4.6 RSF/GO纖維在拉伸過(guò)程中的WAXD測(cè)試
        3.4.7 RSF/GO纖維SAXS測(cè)試
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 GO含量對(duì)雜化纖維結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響
            3.5.1.1 GO含量對(duì)雜化纖維二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響
            3.5.1.2 GO含量對(duì)雜化纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響
            3.5.1.3 GO對(duì)RSF纖維界面厚度參數(shù)、散射體取向和相關(guān)長(zhǎng)度的影響
            3.5.1.4 GO含量對(duì)雜化纖維力學(xué)性能的影響
        3.5.2 拉伸倍數(shù)對(duì)雜化纖維結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響
            3.5.2.1 拉伸倍數(shù)對(duì)雜化纖維二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響
            3.5.2.2 拉伸倍數(shù)對(duì)雜化纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響
            3.5.2.3 拉伸倍數(shù)對(duì)RSF/GO纖維界面厚度參數(shù)、散射體取向和相關(guān)長(zhǎng)度的影響
            3.5.2.4 拉伸倍數(shù)對(duì)氧化石墨烯結(jié)構(gòu)和雜化纖維力學(xué)性能的影響
        3.5.3 RSF/GO纖維在拉伸過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演變
            3.5.3.1 RSF/GO纖維拉伸過(guò)程中的表面形貌和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化
            3.5.3.2 拉伸過(guò)程對(duì)雜化纖維中GO結(jié)構(gòu)的影響
            3.5.3.3 拉伸過(guò)程中RSF/GO纖維的結(jié)構(gòu)演變機(jī)理
    3.6 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第4章 絲素蛋白/石墨烯材料共混靜電紡纖維氈的結(jié)構(gòu)與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.1 RSF/GO和RSF/Gr靜電紡絲液的制備
        4.3.2 靜電紡絲及初生纖維的后處理
        4.3.3 RSF/RGO共混纖維氈的制備
    4.4 測(cè)試與表征
        4.4.1 共混纖維氈的結(jié)構(gòu)和性能表征
            4.4.1.1 RSF/GO溶液的電導(dǎo)率測(cè)試
            4.4.1.2 共混纖維氈的形貌表征
            4.4.1.3 共混纖維氈的紅外光譜測(cè)試
            4.4.1.4 共混纖維氈的拉曼光譜測(cè)試
            4.4.1.5 共混纖維氈結(jié)晶結(jié)構(gòu)測(cè)試
            4.4.1.6 共混纖維氈力學(xué)性能測(cè)試
            4.4.1.7 共混纖維氈電學(xué)性能測(cè)試
        4.4.2 共混纖維氈的生物相容性表征
            4.4.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)液的制備
            4.4.2.2 細(xì)胞的復(fù)蘇
            4.4.2.3 細(xì)胞傳代培養(yǎng)
            4.4.2.4 細(xì)胞接種
            4.4.2.5 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)
            4.4.2.6 細(xì)胞形態(tài)觀察
        4.4.3 共混纖維氈抗菌性能的研究
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 RGO含量對(duì)共混纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響
            4.5.1.1 GO含量對(duì)紡絲液流變性能和電導(dǎo)率的影響
            4.5.1.2 RSF/RGO共混纖維形貌和平均直徑
            4.5.1.3 RSF/RGO共混纖維二級(jí)結(jié)構(gòu)的分析
            4.5.1.4 水熱處理對(duì)纖維中RGO結(jié)構(gòu)的影響
            4.5.1.5 RSF/RGO共混纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析
            4.5.1.6 RSF/RGO共混纖維的力學(xué)性能分析
            4.5.1.7 RSF/RGO共混纖維的電學(xué)性能分析
        4.5.2 RSF/RGO共混纖維氈的生物相容性研究
        4.5.3 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈的結(jié)構(gòu)和性能的影響
            4.5.3.1 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈的形貌和纖維直徑的影響
            4.5.3.2 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響
            4.5.3.3 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響
            4.5.3.4 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈的力學(xué)性能的影響
            4.5.3.5 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈電學(xué)性能的影響
        4.5.4 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈生物相容性的影響
        4.5.5 GO、RGO及石墨烯對(duì)RSF纖維氈抗菌性能的影響
    4.6 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第5章 石墨烯網(wǎng)絡(luò)鑲嵌修飾的導(dǎo)電絲素蛋白靜電紡纖維氈的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    5.3 實(shí)驗(yàn)部分
    5.4 測(cè)試與表征
        5.4.1 Gr及RSF/Gr-X-嵌入式復(fù)合纖維氈的形貌表征
        5.4.2 Gr的光譜表征
        5.4.3 Gr在RSF纖維氈中的耐水洗性測(cè)試
        5.4.4 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈親水性表征
        5.4.5 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的WAXD測(cè)試
        5.4.6 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈力學(xué)性能測(cè)試
        5.4.7 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈電學(xué)性能測(cè)試
        5.4.8 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的生物相容性表征
    5.5 結(jié)果與討論
        5.5.1 Gr的結(jié)構(gòu)特征
        5.5.2 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的表面形貌
        5.5.3 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的親水性
        5.5.4 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的電性能
            5.5.4.1 Gr溶液濃度對(duì)RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈電性能的影響
            5.5.4.2 浸漬時(shí)間對(duì)RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈電性能的影響
        5.5.5 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的耐水洗性分析
        5.5.6 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈的力學(xué)性能
        5.5.7 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈對(duì)雪旺細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)形貌的影響
        5.5.8 RSF/Gr-X嵌入式復(fù)合纖維氈對(duì)PC12細(xì)胞生長(zhǎng)形態(tài)的影響
        5.5.9 電刺激誘導(dǎo)PC12細(xì)胞分化和生長(zhǎng)的研究
    5.6 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第6章 總結(jié)
附錄一 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利
致謝



本文編號(hào)：4047138