碩士生學(xué)位論文

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1、北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文選題名稱基于PCL-1250/LDI的生物可降解聚氨酯的合成、表征及電紡絲研究學(xué)號(hào)20804008姓名范曉非導(dǎo)師張愛(ài)英研究方向生物醫(yī)用材料二級(jí)學(xué)科材料學(xué)_級(jí)學(xué)科材料科學(xué)與工程學(xué)院材料學(xué)院2010年6月9日聚氨酯通常是由軟段和硬段交替組成的多嵌段共聚物,分子鏈屮所含有的氨基甲酸酯基團(tuán)(一NHCOO—)能使分子內(nèi)與分子間產(chǎn)生強(qiáng)烈的氫鍵相互作用,適當(dāng)?shù)能洝⒂捕谓Y(jié)構(gòu)及其比例,可以使聚氨酯獲得良好的韌性、彈性、耐水耐化學(xué)溶劑性、可加工性和良好物理機(jī)械性能。與此同吋,聚氨酯還具有優(yōu)良的抗凝血性能和生物相容性,以及無(wú)過(guò)敏反應(yīng)等性能,在人工

2、心臟、人工血管、人工導(dǎo)管等方面有著廣泛的應(yīng)用。隨著組織工程概念的提出和發(fā)展,早期的聚氨酯材料不能生物降解的問(wèn)題日益引起人們的關(guān)注。為此,木實(shí)驗(yàn)嘗試?yán)萌芤壕酆戏ê铣闪艘活愐再嚢彼嵫苌餅槎愌跛狨ズ蛿U(kuò)鏈劑的新型生物可降解聚氨酯材料,研究了其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。通過(guò)靜電紡絲技術(shù)可降解聚氨酯無(wú)紡膜,并探索了該材料作為組織工程血管支架的電紡絲加工技術(shù)。首先用溶液法合成以賴氨酸乙酯二異氧酸酯(LDI)為硬段,賴氨酸乙酯(Lysine)/1,4-T二醇為擴(kuò)鏈劑,以聚(&己內(nèi)酯)二元醇(PCL)為軟段的聚氨酯材料。采用GPC、核磁、紅外、DSC、力學(xué)性能測(cè)試

3、等方法對(duì)所制備得到的可降解聚氨酯樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能表征。結(jié)果表明,投料比相同的情況下,隨著硬段含量的增加,聚氨酯材料拉伸強(qiáng)度增加;賴氨酸乙酯擴(kuò)鏈合成的聚氨酯力學(xué)性能要優(yōu)丁1,4-T二醇擴(kuò)鏈合成的聚氨酯;由于硬段的分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,增加硬段含量將增加相混合程度,從而使軟段結(jié)晶放熱峰值溫度提高;合成的聚氨酯具冇生物可降解性,聚氨酯的酶促降解速率比水解降解速率快。然后,通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備了以賴氨酸乙酯為擴(kuò)鏈劑的聚氨酯可降解聚氨酯無(wú)紡膜。掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)聚氨酯靜電紡絲的可紡性主要取決于紡絲液的濃度,屯紡絲的肓徑在一定范圍內(nèi)隨著紡絲液濃度的增加而增加。通過(guò)

4、對(duì)可降解聚氨酯管狀支架拉伸強(qiáng)度和爆破壓測(cè)試,表明聚氨酯電紡絲管狀支架材料的兩項(xiàng)數(shù)值均高于人體自身血管相應(yīng)的力學(xué)性能數(shù)據(jù);順應(yīng)性與人體自身血管的順應(yīng)性相近。具有在組織工程血管支架的潛在應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:聚氨酯;賴氨酸二異氧酸酯;賴氨酸乙酯;生物可降解;電紡絲AbstractThepolyurethane(PU)areakindofmulti-blockcopolymerscomposedofsoftsegmentandhardsegment,inwhichtheinherentcarbaminategroups(一NHCOO一)canformavar

5、ietyofintramolecularandintermolecularhydrogenbonds.AsuitablechoiceofsoftandhardsegmentstructureandtheproportioncanprovidethePUswithgoodphysicalmechanicalproperties,e.g.finetoughnessandelasticity,wearable,chemicalresistance,waterresistance,goodprocesspropertyandsoon.Atthesameti

6、me,thePUalsohavetheanti-coagulantandbiocompatibleabilities.Consequently,theyarewidelyutilizedinthebiomedicalarea,e.g.heartvalve,artificialbloodvessel,artificialskin,boneadhesiveandsoon.ItishighlyconcernedthattheearlyPUsshowednobio-degradablealongwiththeincomminganddevelopmento

7、ftheconceptoftissueengineering.Inthisstudy,akindofbiodegradablePUwassynthesizedandcharacterizedtostudytherelationsbetweenthestructureandtheproperties.PUnon-wovenmenbraneswerefibracatedbyelectrospinning,andatthesametimeelectrospinningprocossingofthePUswasalsoinvestigated.Firstl

8、y,akindofbiodegradableandbiocompatiblepolyurethaneswasprepare

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