仿生生物材料论文-刘秉承

仿生生物材料论文-刘秉承

导读:本文包含了仿生生物材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:生物材料,叁维支架,多级结构,硅酸盐

仿生生物材料论文文献综述

[1](2019)在《上海硅酸盐所采用3D打印制备出热狗仿生生物材料》一文中研究指出在大自然中存在大量具有复杂多级结构、优异功能的物质。模拟生物体的结构与功能对于组织修复来说具有重要意义。传统的制备技术很难实现生物材料的仿生多级制备,3D打印作为一种先进的技术则可以为仿生生物材料的研究提供一种新的方法。大块骨缺损的修复一直是现代医学临床上的一个挑战,植入多孔生物支架是目前常用的修复大块骨缺损的方法。由于(本文来源于《高科技与产业化》期刊2019年08期)

张晓敏,邓金[2](2019)在《脂肪族聚酯类生物材料表面仿生磷脂化改性技术的研究》一文中研究指出利用等离子体能量粒子使脂肪族聚酯类生物材料表面分子激发、电离、断键等特性改变,产生新的拓扑结构的可行性较低。研究对脂肪族聚酯类生物材料表面仿生磷脂化改性,运用2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷与不同原料溶液反应合成磷脂单体[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂酰胆碱;将[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂酰胆碱、丙烯腈和水共聚生成PANCMPC;将[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂磷脂酰胆碱替换为PANCMPC,重复共聚过程,获取PANCHEMA;将PANCHEMA和2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷实施反应,然后与叁甲胺实施开环反应,生成仿生磷脂化改性PLCANCP。实验证明,改性后的材料具有较好的亲水性、生物相容性和抗污染性。(本文来源于《生物医学工程研究》期刊2019年02期)

刘秉承[3](2019)在《基于仿生策略的新型生物材料制备及其用于毛乳头细胞培养和毛囊重建的研究》一文中研究指出背景和目的组织工程与再生医学的发展让人们看到了秃发治疗的希望。现如今该领域面临两大挑战:(1)毛乳头细胞(dermal papilla cells,DPCs)是毛囊重建重要的种子细胞,但目前缺乏能兼顾细胞数量扩增与诱导能力维持的培养方法;(2)毛囊重建缺乏能精细化处理细胞与微环境关系的研究模型。要解决这些问题,都离不开新型生物材料所起的关键作用。近年来,仿生学在生物材料领域的运用极大的丰富了材料的实用性和功能性。仿生生物材料有多种实现形式,如直接选用模仿对象的功能性成分参与材料制备,或使用材料模拟出目标组织特定的结构或理化性能。综上所述,本实验将从两个方面进行研究(1)用仿生细胞膜包裹技术修饰具有类细胞外机制微结构的静电纺纳米纤维,探究其作为新型毛乳头细胞培养支架的可行性;(2)使用水凝胶微球和细胞成分作为功能构件,模块化构建具有仿生结构的大体积毛囊重建研究模型。上述研究以期为组织工程方向的秃发治疗研究提出一个新的综合性解决方案。方法1.细胞膜包裹纳米纤维支架材料的构建及生物功能性评价鼠DPCs作为细胞膜来源。使用静电纺丝和细胞膜包裹技术制备仿生DPCs培养支架材料。通过接触角测量、免疫印迹法、荧光表达等方法鉴定细胞膜包裹结果。使用细胞活死染色和CCK-8等方法对材料的生物相容性及DPCs的增殖表现做出评价。2.支架材料特性对DPCs生物学特性影响的研究我们使用SEM和共聚焦叁维重建等检测方法对DPCs进行形态学观察,通过对DPCs毛发诱导标记物进行基因表达分析、蛋白定性和定量表达和体内毛囊重建实验来探讨培养模型提供的细胞间交互模拟对DPCs生物学特性的影响,并根据结果进行相关机制的初步讨论。3.基于水凝胶微球模块化构建毛囊重建模型的研究使用生物相容性极好的明胶甲基丙烯酸酰氯(GelMA)作为制备水凝胶微球的原料。首先优化微球直径,微球细胞比例等参数。随后,通过悬滴法制备毛乳头细胞球,在transwell小室中依据毛囊及其微环境的结构特征,有序安排载细胞微球、毛乳头细胞球、新生鼠表皮细胞在空间上的分布,构建仿生化毛囊重建模型并进行体内验证。结果1.通过静电纺丝和细胞膜包裹技术,成功构建了仿生纳米纤维支架细胞培养模型,证实该模型有良好的生物相容性并支持DPCs增殖生长。2.仿生支架材料培养的DPCs表达与毛囊诱导能力相关特异性标记物ALP、β-catenin和Versican,且介导细胞间交互的N钙黏蛋白表达增强。经支架材料培养后的DPCs能在体内诱导毛囊再生。3.使用载细胞水凝胶微球、毛乳头细胞球和毛囊细胞作为功能构件,成功在体外构建出大体积含仿生真皮微环境的毛囊重建模型,并在移植裸鼠后实现毛囊再生。结论1.细胞膜包裹的纳米纤维支架材料是一种新型的DPCs培养模型。2.支架材料中仿生结构与细胞表面交互活性的协同作用可有效增强以非聚集性方式生长的DPCs的细胞间交互作用,使其恢复特异性标记物的表达以及诱导毛囊再生的能力,为组织工程毛囊提供了新的种子细胞培养工具。3.基于模块化的组织构建模式能有效恢复毛囊细胞与真皮微环境的位置关系,有助于构建细胞节省型的毛囊重建模型。(本文来源于《南方医科大学》期刊2019-05-17)

黄啸,郑曦,徐娅娟,杜良庆,许佐娟[4](2017)在《生物材料表面仿生磷脂化改性的研究概况》一文中研究指出细胞膜为磷脂双分子层结构,是细胞进行生化反应的重要场所。因此,对生物材料表面进行仿细胞膜磷脂化改性成为提高材料生物相容性及生物反应活性的重要方法。本研究介绍了用于生物材料表面仿生磷脂化改性的几种主要磷脂分子并分析其改性效果,简要阐述了几种常用的仿生磷脂化改性方法。同时,对生物材料表面仿生磷脂化改性的应用做了展望。(本文来源于《生物医学工程研究》期刊2017年04期)

林轩东[5](2017)在《聚酰胺—胺及其纳米复合生物材料诱导牙本质小管的仿生再矿化研究》一文中研究指出目的:实验一研究3.5代羧基改性后的聚酰胺-胺树枝状高分子聚合物及其诱导人类脱矿牙本质仿生再矿化作用。不同浓度的PAMAM溶液诱导脱矿牙本质仿生再矿化的能力是否有差异为本实验的主要研究侧重点。实验二合成并表征同时具有有机、无机材料特性的纳米复合生物材料聚酰胺-胺/纳米羟磷灰石(PAMAM/n-HAP),并观察其对牙本质小管的封闭作用。方法:实验一通过口腔颌面外科收集40颗完整离体第叁磨牙,并将其相应制备成脱矿牙本质模型(每颗牙齿制备一个模型)。随后随机分为A、B、C、D4组,分别接受不同浓度3.5代羧基改性的聚酰胺-胺聚合物(PAMAM-COOH)处理,后浸泡于人工唾液接受再矿化处理14d,后使用傅里叶红外变换光谱(FTIR)检测PAMAM-COOH分子与牙本质表面的结合情况;牙本质小管的微观形貌通过扫描电子显微镜(SEM)表征。实验二通过实验室制备PAMAM/n-HAP纳米复合生物材料(采用Pramanik水化学反应的方法)。使用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米复合生物材料进行表征和验证。将脱矿牙本质模型随机分为A、B、C、D四组,分别采用等量的去离子水、PAMAM/n-HAP、n-HAP、PAMAM/n-HAP处理,A、B、C叁组浸泡于人工唾液7d接受再矿化处理,D组浸泡于去离子水中7d。使用扫描电子显微镜(SEM)对其牙本质小管的修复封闭效果进行检测。并采用显微硬度仪对其机械性能的恢复进行检测和比较。结果:实验一:FTIR结果显示G3.5 PAMAM-COOH能够牢固结合于脱矿牙本质模型的表面,并且高浓度PAMAM-COOH处理后的牙本质磨片显示出更强的特征峰值。SEM结果显示应用不同浓度的PAMAM-COOH虽然能够在一定程度诱导新生的矿物晶体沉积封闭牙本质小管,然而均不能够高效的封闭暴露的牙本质小管。SEM的结果显示,不同浓度PAMAM-COOH所诱导的实验组未见明显的封闭差异。实验二:FTIR显示1244 cm-1和1650 cm-1出现了PAMAM所特有的强振动峰,同时TEM显示纳米羟磷灰石的表面出现10nm厚的低衬度包裹层,证实了PAMAM/n-HAP的成功合成。SEM显示应用PAMAM/n-HAP能够有效的降低牙本质小管的直径,修复并填充空虚的牙本质小管,封闭牙本质小管,从而获得良好的封闭作用。结论:1.G3.5 PAMAM-COOH能够吸附并稳定于纳米羟磷灰石的表面。2.在某种程度上,G3.5 PAMAM-COOH能够诱导矿化沉积物沉积于牙本质磨片表面或者小管内部,但是晶体外形不规则,矿化沉积物量较少,封闭效果不理想,并且本实验的扫描电镜结果显示不同浓度的G3.5PAMAM-COOH(1000ppm,5000ppm,以及10000ppm)其诱导牙本质小管封闭的效果并没有明显的差异。3.作为一种新型的纳米复合生物材料,人工合成的PAMAM/n-HAP具有良好的生物活性,能够有效地封闭牙本质小管,同时有较为理想的封闭深度,提示PAMAM/n-HAP可能成为一种新型的脱敏材料或者脱敏药物添加剂应用于临床。4.PAMAM/n-HAP通过修复脱矿牙本质小管,能够恢复其一定的硬度,说明其在一定程度能够恢复机械性能。(本文来源于《广西医科大学》期刊2017-05-01)

赵莹[6](2017)在《生物材料结构表征与仿生》一文中研究指出受自然界中生物材料精细结构的启发,本文分别对有翅蚜虫蜡泌物、蒲棒和蝴蝶翅膀进行结构观察和成分分析,选取蒲棒和蝴蝶翅膀作为生物模板,制备了具有原始蒲棒结构和蝶翅结构的仿生功能性材料。对仿生材料进行了形貌及性能的测试,同时还探讨了不同浓度、不同溶液体系和不同煅烧温度等工艺参数对晶粒的尺寸、分布及复制结构形貌的影响。主要结论如下:(1)通过SEM测试可知,有翅蚜虫蜡泌物是由空心丝状物缠绕形成的块状物,丝状物的长度在20~100μm之间,丝状物壁厚大约为0.5μm,块状物尺寸约为1.3mm左右。通过红外光谱测试,有翅蚜虫蜡泌物由长链脂肪醇、饱和或不饱和的长链烃及带有芳香烃及其衍生物等构成。通过与工业蜡的XRD图谱对比,观察到有翅蚜虫蜡泌物的主峰位置与工业蜡的主峰位置非常接近,可初步确定他们的物相是相同的,经过与标准卡片对比证明有翅蚜虫蜡泌物是一种天然的生物蜡材料。(2)以蒲棒为模板,通过溶胶-凝胶法,将二氧化钛前驱体溶液沉积到蒲棒纤维上,在氮气气氛中进行高温碳化,在不同煅烧温度下,蒲棒纤维转变为碳纤维,前驱体转变成锐钛矿型二氧化钛,形成二氧化钛包裹碳的纳米纤维材料。在400℃煅烧条件下,蒲棒纤维的宏观结构基本保留完好,晶粒尺寸均匀未发生团聚。二氧化钛/碳纳米纤维材料在光致发光光谱中存在蓝光发射峰,光催化实验结果表明,该材料在可见光照射下,对有机染料有较好地降解效果。(3)以蒲棒为模板,通过配置不同前驱体溶液制备蒲棒纤维结构的氧化锌材料。实验结果表明以二水合醋酸锌添加柠檬酸铵的前驱体溶液能完整的复制蒲棒结构且晶粒较小,在光致发光光谱中发射峰强度最高。(4)通过光学显微镜及扫描电子显微镜对五种蝴蝶翅膀进行了形貌观察分析,并对蝴蝶翅膀进行成分及光学性能分析。绿带碧凤蝶的鳞片相对扁长,顶端呈多齿形,SEM测试显示鳞片微观结构为蜂窝状。绿带碧凤蝶的蓝色鳞片的反射曲线在465nm处出现最高峰,但反射率偏低,仅为6%左右,而绿色鳞片在507nm处出现峰值,处于绿色的波段内,反射率为7%。以绿带碧凤蝶作为生物模板,配制叁种不同前驱体溶液制备蝶翅结构的氧化锌材料,最终得到以0.02 M的二水合醋酸锌添加柠檬酸铵的前驱体溶液能够完好的复制蝴蝶翅膀鳞片的精细结构。所制备的氧化锌材料在光致发光光谱中发射峰强度最高,紫外吸收测试表明,在370nm附近有一个明显的吸收峰,展现了良好光致发光及紫外吸收性能。(本文来源于《长春理工大学》期刊2017-03-01)

张作启[7](2016)在《多层级多功能生物材料力学与仿生》一文中研究指出经过数亿年优胜劣汰的自然竞争和进化,生物材料"结构——功能"间的关系已趋于稳定和最优的状态。研究生物材料"结构——功能"间的关系,对于理解生物材料功能的实现和失效机理,对于相关疾病的临床诊断和治疗,对于人工复合材料和器件的发展及革新,都有重要意义。以贝壳、骨骼、矿化肌腱、壁虎粘附系统等为代表的承力生物材料具有自纳米尺度而上多层级装配的复杂微结构,进而实现了人工复合材料难以企及的性能和功能特点:(本文来源于《第二届全国生物力学青年学者学术研讨会摘要集》期刊2016-05-13)

巩子强[8](2015)在《结构仿生纳米生物材料的制备及其性能研究》一文中研究指出仿生生物材料是指从分子水平上研究生物材料的结构特点、构效关系,人们在日常的生产生活中,受到自然界生物体的特殊结构和功能的启发,利用和模仿生物体结构、功能并将其应用到材料的设计和制备中,从而获得接近甚至超过天然生物材料优异性能的新型材料。目前,仿生生物材料发展迅速,已经成为化学、材料、力学、物理学等学科交叉研究的前沿热点之一。本论文基于结构仿生原理,以水热法制备的叁维网状结构的钛骨骼材料为仿生型生物骨架,再通过磁控溅射法在钛酸盐纳米线的表面沉积取向生长的SiC纳米柱,制备出了SiC/TiO_2结构仿生型纳米生物骨骼材料。通过这种方法将SiC和TiO_2有机结合在一起,可以综合这两种材料的优异特性,从而弥补了两者在功能上存在的不足,制备出的结构仿生型纳米人工骨骼材料在强度和韧性等性能上与天然骨骼类似。通过对其表面和内部形貌表征(SEM、TEM)、力学性能测试(FMA)、细胞活性测试(MTT、ALP)等实验手段研究其结构与性能的关系。现分析总结如下:1、采用水热法及磁控溅射法制备的SiC/TiO_2结构仿生型纳米人工骨骼材料具有与天然骨组织相似的叁维网状结构,符合结构仿生原理。通过力学性能测试(FMA)得出其具有优良的弹性模量和超过人体骨骼的抗弯抗压强度。单根SiC/TiO_2仿生型人工骨骼材料的纳米纤维的抗弯弹性模量K=13.5-25.0 GP,与人体骨骼抗弯弹性模K=17-18.9 GP相吻合。当对该仿生人工骨骼材料的单根纤维施加外力时,仿生骨骼纤维发生弯曲,表现出较好的抗压抗弯强度。当外力消除,仿生骨骼纤维迅速恢复为原来状态,表现出优良的韧性。证明了SiC/TiO_2仿生型纳米人工骨骼材料的结构具有可恢复性,从而可以有效的解决人工骨骼材料与天然骨骼弹性模量不匹配的问题。其次,这种SiC/TiO_2仿生型人工骨骼材料具有良好的生物相容性和生物活性,可以作为新一代的骨残损修复或骨移植的生物支架材料。2、采用两步水热法制备了结构仿生型生物活性玻璃。这种新型的生物活性玻璃在结构上具有与天然骨骼材料相似的网孔状结构,因而符合仿生学基本原理。这种多孔结构为细胞的粘附、增殖提供了更多的空间。可作为新一代的骨替代材料和骨修复的生物支架材料。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2015-12-22)

杭飞[9](2015)在《构建以新一代生物材料为主体的新产业体系——生物医用与仿生材料论坛侧记》一文中研究指出我国目前生物医用材料正在发生重大的变革,组织器官的替换已经从简单的形态恢复、功能恢复进入到再生人体组织器官、精准治疗和个性化治疗.从大范围手术治疗进入到微创治疗。2015年09月20日,"2015新材料国际发展趋势高层论坛一生物医用与仿生材料论坛"在上海国际会议中心召开。本次论坛由华南理工大学、国家人体组织功能重建工程技术研究中心和《中国材料进展》杂志社承办。由四川大学国家生物材料工程技术研究中心、金属基复合材料国家重点实验室、华东理工大学协办。张兴栋院士在论坛开幕式上提出了我国未来生物医用材料的目标和任务:(本文来源于《中国材料进展》期刊2015年10期)

新型[10](2014)在《大连化物所微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展》一文中研究指出近日,大连化物所秦建华研究员领导的研究团队(1807组)在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章最新发表在Advanced Materials(2014,26,2494-2499)上。自然界中的竹子形态结构坚韧挺拔,错落有致,称谓"梅兰竹菊"四君子之一。该研究工作巧妙利用液滴微流控技术(本文来源于《化工新型材料》期刊2014年05期)

仿生生物材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用等离子体能量粒子使脂肪族聚酯类生物材料表面分子激发、电离、断键等特性改变,产生新的拓扑结构的可行性较低。研究对脂肪族聚酯类生物材料表面仿生磷脂化改性,运用2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷与不同原料溶液反应合成磷脂单体[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂酰胆碱;将[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂酰胆碱、丙烯腈和水共聚生成PANCMPC;将[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]磷脂磷脂酰胆碱替换为PANCMPC,重复共聚过程,获取PANCHEMA;将PANCHEMA和2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷实施反应,然后与叁甲胺实施开环反应,生成仿生磷脂化改性PLCANCP。实验证明,改性后的材料具有较好的亲水性、生物相容性和抗污染性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

仿生生物材料论文参考文献

[1]..上海硅酸盐所采用3D打印制备出热狗仿生生物材料[J].高科技与产业化.2019

[2].张晓敏,邓金.脂肪族聚酯类生物材料表面仿生磷脂化改性技术的研究[J].生物医学工程研究.2019

[3].刘秉承.基于仿生策略的新型生物材料制备及其用于毛乳头细胞培养和毛囊重建的研究[D].南方医科大学.2019

[4].黄啸,郑曦,徐娅娟,杜良庆,许佐娟.生物材料表面仿生磷脂化改性的研究概况[J].生物医学工程研究.2017

[5].林轩东.聚酰胺—胺及其纳米复合生物材料诱导牙本质小管的仿生再矿化研究[D].广西医科大学.2017

[6].赵莹.生物材料结构表征与仿生[D].长春理工大学.2017

[7].张作启.多层级多功能生物材料力学与仿生[C].第二届全国生物力学青年学者学术研讨会摘要集.2016

[8].巩子强.结构仿生纳米生物材料的制备及其性能研究[D].浙江理工大学.2015

[9].杭飞.构建以新一代生物材料为主体的新产业体系——生物医用与仿生材料论坛侧记[J].中国材料进展.2015

[10].新型.大连化物所微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展[J].化工新型材料.2014

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