壳聚糖-接枝-聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米羟基磷灰石复合材料的研究(PDF).pdf

壳聚糖-接枝-聚(N-异丙基丙烯酰胺)/纳
米羟基磷灰石复合材料的研究


Preparation and Property Analysis of Chitosan-g-Poly
(N-isopropylacrylamide)/Nano-posite







学科专业:材料化学工程
研究生:于洋
指导教师:姚芳莲教授






天津大学化工学院
二零一三年五月
独创性声明

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学位论文作者签名: 签字日期: 年月日




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学位论文作者签名: 导师签名:

签字日期: 年月日签字日期: 年月日
摘要

纳米羟基磷灰石(nHA)因其出色的生物学性能,如生物相容性及骨诱导性,
在生物医药领域具有举足轻重的地位和持续开发的应用前景。对纳米羟基磷灰石
晶体的晶粒尺寸,结晶度以及表面性质等方面进行有效调控是羟基磷灰石基生物
材料研究领域的热点,同时也是巨大的挑战。
本文将具有良好生物相容性且为 pH 敏感型的壳聚糖(CS)以及具有温敏特性
的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)接枝共聚,以不同聚集态下的壳聚糖-聚(N-
异丙基丙烯酰胺)接枝共聚物(CS-g-PNIPAM)为模板,以共沉淀法原位制备新型纳
米羟基磷灰石(nHA) 基复合材料:CS-g-PNIPAM/nHA 。提出了温敏性
CS-g-PNIPAM 的不同聚集状态对 nHA 原位生成的调控机理,通过 Zeta 电位分析,
热重分析(TGA)以及 X-射线衍射(XRD)验证了 CS-g-PNIPAM/nHA 复合物的形成
机理,通过透射电镜(TEM)来观察复合物的形态特征。结果显示,聚合物模板的
物理聚集态具有调控 HA 晶体的尺寸,结晶度以及形态的功能。进一步将
CS-g-PNIPAM/nHA 复合物与壳聚糖-明胶网络复合,考察了小鼠前成骨细胞(MC
3T3-E1)在该复合体系中的活性,结果表明:与壳聚糖-明胶(CS-Gel)复合膜,壳
聚糖- 明胶/ 纳米羟基磷灰石(CS-Gel/nHA) 复合膜相比较,壳聚糖- 明胶
/CS-g-PNIPAM/nHA 复合膜对小鼠前成骨细胞(MC 3T3-E1)的生物响应性有着明
显的提高。因此,CS-g-PNIPAM/nHA 复合物具有非常令人期待的理化性质以及
生物性质,有望满足骨组织工程材料的基本需求。





关键词:壳聚糖,聚(N-异丙基丙烯酰胺),纳米羟基磷灰石,骨组织工程
ABSTRACT

With excellent patibility and osteoconductivity, nano-hydroxyapatite
(nHA) has shown significant prospect in the biomedical applications. Controlling the
size, crystallinity and surface properties of nHA crystals are the critical challenge in
the design of HA based biomaterials.
In this article, with the graft copolymer of chitosan and poly
(N-isopropylacrylamide) in coil and globule state as the template respectively, novel
composites of Chitosan-g-Poly (N-isopropylacrylamide)/nano-hydroxyapatite
(CS-g-P