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新型导电水凝胶修饰电极及其生物应用

作　者: 第凤
导　师: 车剑飞
学　校: 南京理工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 水凝胶聚吡咯碳纳米管电极药物释放细胞生长
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

本文主要研究了导电水凝胶修饰电极的制备及性能,以聚乙二醇二丙烯酸酯-聚丙烯酰胺(PEGDA-PAAm)水凝胶作为基体材料,将SWNTs和聚吡咯(PPy)掺入水凝胶中,成功制备了导电水凝胶修饰泡沫钛电极和钛网电极,研究了导电水凝胶修饰电极的药物释放过程,并将性能优异的导电水凝胶修饰钛网电极用作神经支架材料,研究其对神经细胞生长的影响。首先制备了掺杂药物地塞米松磷酸钠(Dex)的导电水凝胶修饰泡沫钛电极Tifoam/Gel/S WNTs/PPy-Dex.碳管在水凝胶中的分散性很好,吡咯在水凝胶内部成功聚合,制得的导电水凝胶可以显著提高修饰电极的电学性能。与不锈钢电极的对比实验发现,泡沫钛作为载体电极能够负载更多的导电水凝胶,具有更高的导电性和载药量。制备导电水凝胶修饰钛网电极材料—Ti/Gel/SWNTs/PPy-Dex, SWNTs和PPy的加入有利于形成薄且均匀连续的表面结构,改善水凝胶修饰电极的电化学性能,提高导电性。该电极既实现了持续稳定的Dex线性释放过程,又能保持Dex良好的生物活性不受破坏。另外,PPy含量、碳管浓度、扫描速率等因素会不同程度的影响Dex释放过程。利用导电水凝胶修饰钛网电极作为PC12细胞的生长基底材料,研究表明SWNTs、PPy的加入都能够显著提高水凝胶的压缩模量,而神经生长因子(NGF)的掺入会降低电极的电化学活性。观察细胞形貌发现,碳管有利于增强神经细胞的分化作用,而PPy的加入不仅提高了细胞的附着强度,也有利于NGF的释放,促进细胞分化过程。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-17
  1.1 水凝胶  7-8
    1.1.1 水凝胶性能和分类  7
    1.1.2 水凝胶的合成  7-8
  1.2 碳纳米管杂化水凝胶  8-9
  1.3 导电水凝胶  9-13
    1.3.1 导电聚合物  9-11
    1.3.2 导电水凝胶性能  11
    1.3.3 导电水凝胶的制备方法  11-13
  1.4 基于ECHs修饰电极的药物释放体系  13-15
    1.4.1 理想的药物释放体系  13
    1.4.2 不同药物类型体系  13-15
  1.5 研究思路以及研究内容  15-17
2 导电水凝胶修饰泡沫钛电极  17-28
  2.1 理论背景  17-18
  2.2 实验部分  18-20
    2.2.1 实验药品及仪器  18-19
    2.2.2 实验步骤  19-20
  2.3 结果与讨论  20-26
    2.3.1 碳管分散性  20-21
    2.3.2 化学结构表征  21-22
    2.3.3 物理结构表征  22
    2.3.4 电化学性能  22-24
    2.3.5 药物释放  24-26
  2.4 本章小结  26-28
3 导电水凝胶修饰钛网电极及Dex释放研究  28-44
  3.1 理论背景  28-29
  3.2 实验部分  29-32
    3.2.1 实验药品与仪器  29-30
    3.2.2 实验步骡  30-32
  3.3 结果与讨论  32-42
    3.3.1 结构表征  32-33
    3.3.2 电化学性能  33-36
    3.3.3 药物释放  36-41
    3.3.4 Dex生物活性  41-42
  3.4 本章小结  42-44
4 基于导电水凝胶修饰电极的神经细胞生长  44-52
  4.1 理论基础  44-45
  4.2 实验部分  45-47
    4.2.1 实验药品与仪器  45-46
    4.2.2 实验步骤  46-47
  4.3 结果与讨论  47-51
    4.3.1 压缩模量  47-48
    4.3.2 CV表征  48-49
    4.3.3 PC12细胞生长状态  49-51
  4.4 本章小结  51-52
5 结论  52-54
  5.1 本文主要结论  52
  5.2 本文特色  52-53
  5.3 尚待研究的问题  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-63
附录  63

新型导电水凝胶修饰电极及其生物应用

内容摘要

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