胶原—壳聚糖人工支架的理化性质和相容性分析
壳聚糖分子链
壳聚糖分子链一、壳聚糖的结构壳聚糖是一种天然存在的聚糖,由N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖组成。
在壳聚糖分子链中,N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖单元通过1-4糖苷键连接起来。
壳聚糖的分子链中还存在着不同的官能基团,如羟基、胺基和乙酰基,这些官能基团赋予了壳聚糖特殊的化学性质。
二、壳聚糖的性质1.生物相容性:壳聚糖具有良好的生物相容性,因此被广泛应用于生物医学领域。
它可以与生物体组织相容,不会引起明显的免疫反应或毒性反应。
2.可溶性:壳聚糖在水中具有良好的溶解性,这使得它可以方便地制备成溶液、凝胶或膜等形式,用于药物传递、组织工程和伤口愈合等应用。
3.可降解性:壳聚糖是可降解的聚合物,能够在体内被酶降解为无害的代谢产物,这使得它在药物控释和组织修复方面具有潜在的应用前景。
三、壳聚糖在生物医学领域中的应用1.药物控释:壳聚糖作为一种理想的药物控释材料,可以通过调节其分子量、取代度和结构等参数,实现药物的缓慢释放。
壳聚糖纳米粒子、微球和水凝胶等形式的壳聚糖材料被广泛用于制备药物控释系统,提高药物的疗效和减轻副作用。
2.组织工程:壳聚糖具有类似胶原蛋白的结构和生物相容性,可以作为组织工程材料用于修复和再生组织。
壳聚糖支架可以提供细胞黏附和生长的支持,促进组织的再生。
同时,壳聚糖还可以与其他生物材料或细胞共同制备复合材料,用于构建复杂的组织工程结构。
3.伤口愈合:壳聚糖具有良好的生物相容性和生物活性,可以促进伤口的愈合。
壳聚糖纳米纤维和凝胶等形式的壳聚糖材料可以形成一种保护性的屏障,防止外界细菌感染,并提供适宜的湿润环境促进伤口的愈合过程。
壳聚糖作为一种天然的聚糖,在生物医学领域具有广泛的应用前景。
通过合理调控其结构和性质,壳聚糖可以用于药物控释、组织工程和伤口愈合等领域,为生物医学研究和临床治疗带来新的可能性。
肝素化胶原/壳聚糖多孔支架的制备及其血管化的研究
摘 要 : 研 究 旨在 构 建 一 种 能 快 速 血 管 化 的 人 工 真 皮 替 代 物 。用 冻 干法 制 备 了胶 原 , 聚糖 多 孔 支 架 , 对 其 进 本 壳 并 行 肝素 化 , 察 此 支 架 的 结 构 特 征 、 观 亲水 性 、 体外 降 解性 和 组织 相 容 性 , 时将 血 管 生 成 素 引 入 到 此 支 架 , 复 合 有 同 对 血 管生 成 素 的肝 素 化 支 架 的体 内血 管化 进 行 了初 步 研 究 。结 果 表 明 , 素 化 胶 原 , 聚糖 多 孔 支 架 具 有 合 适 的 三 肝 壳
S u y o b ia i n o p rn z d Co l g n c io a r u t d n Fa rc to fHe a i ie l e / h t s n Po o s a S a od a d isAn i g n ss i io c f l n t g o e e i n vv
Ui r y aghu300 ) n e i ,H nzo 10 9 vs t
( eat et fP l e Si c a n i e n D p r n o o m r c ne n E gn r g,Z e a g U i r y ag h u3 0 2 ) m y e d ei h in n e i ,H n zo 10 7 j vs t
Ab t a t sr c :T e eo n a t ca e ma u si t a a l fr c ii g r p d a go e e i .C l g r c i s n p r u o d v l p a r f i l r ls b t u e c p b e o e ev n i n ig n ss i i d t a ol eg ht a oo s a o
微生物壳聚糖酶的理化性质,特征与应用分析
C S 在植 物生 理方面 也得 到应用 ,O s Os C S 具有抗菌 的 功能,菌物质: O S C S 还可以用于化妆品领域。正是由 于C S O S的广泛 的 应用前 景, 用 壳聚糖 酶来 制备 C S 利 O S已成为 目前研 究 的热
点 。 壳聚 糖 酶 可 以作 为 农 业 应 用 中 的 生 物 控 制 剂 。 它 是 一 种 P R 蛋 白 (ah g n s sr lt d p o en , P ta e e i e a e r t i) 可提高 植物 的抗病 能力 。此外 , 壳聚 糖
酶在 基础研 究方 面 已得到 应用 。壳聚糖 酶在 生物 体 的 自溶 、形态 发生和 营养 代谢 中有重 要 的作用 , 现一 些疾病 和生 物共 生现象 与它 有关 。 聚糖酶 能水 发 壳 解毛 霉科霉 菌 的细胞 壁从 而可 以研究这 些 细胞壁 的结 构与合 成 。也可 以用壳 聚糖 酶并 辅 以其 它手 段制 各真菌 原 生质体 , 细胞 分子生 物学提 供工 具酶 。 为 还 可 以利用该 酶进 行真 菌分类 , 诊断 某些 植物或 动物 中的真 菌 。 甲壳素酶 一 用 壳 聚糖 酶 一金 复合 物对 甲壳 素和 壳聚 糖进 行细 胞化 学定位 。 虽然 我 国壳聚糖资源 储量丰 富, 由于原始 的菌株产 壳聚糖酶 能力仍然 较 但 低, 使得 壳聚糖酶 的来源有 限, 生产成 本高, 这些均 成为 限制壳寡糖 应用 的瓶颈 问题 , 研究 力度还 远近 不够 。 其 沿海地 区 的生产 厂家, 规模 ~般 都较 小, 产品 多 限于 生产 甲壳质 及壳 聚糖 , 为化 工及 医药等 原料 出 口, 境污 染严重 、附加 作 环 值低, 此外现有的商品壳聚糖酶在热稳定性等方面还不能满足大规模降解壳聚
壳聚糖的物理性质及应用领域探究
壳聚糖的物理性质及应用领域探究壳聚糖是一种天然高分子多糖,具有多种优秀的物理性质和广泛的应用领域。
本文将探究壳聚糖的物理性质及其在不同领域的应用。
首先,壳聚糖具有良好的水溶性。
由于其分子结构中含有大量的氨基和羟基官能团,壳聚糖能够与水分子之间形成氢键,从而使其在水中能够很好地溶解。
这种优良的水溶性使得壳聚糖在生物医学领域的应用大放异彩,例如用作药物递送系统、组织工程支架和创伤敷料等。
其次,壳聚糖具有优秀的生物可降解性和生物相容性。
壳聚糖能够被生物体内的酶和微生物降解,最终生成对生物体无害的产物。
这种生物可降解性使得壳聚糖成为一种理想的药物递送材料,可以用于缓释药物,并在药物释放后自动降解。
此外,壳聚糖的生物相容性也非常好,可以减少生物体的免疫反应和毒副作用,因此在生物医学领域广泛应用于制备各种生物材料和生物医用品。
第三,壳聚糖具有良好的膜性能。
壳聚糖膜具有较高的机械强度和韧性,可以用于制备各种薄膜材料,例如膜分离、渗透膜和生物传感器等。
同时,壳聚糖膜还具有良好的渗透性,能够选择性地允许某些物质通过而阻隔其他物质的通过,因此被广泛应用于水处理、气体阻隔和化学分离等领域。
第四,壳聚糖具有一定的抗菌性能。
壳聚糖分子中的阳离子胺基团能够与微生物表面的阴离子键合,从而破坏细菌和真菌的细胞膜结构,进而实现抑制和杀灭微生物的作用。
因此,壳聚糖被广泛应用于医药、食品和农业领域的抗菌和防腐剂。
除了上述物理性质外,壳聚糖还具有一些特殊的应用领域。
例如,壳聚糖在食品工业中被用作稳定剂、增稠剂、乳化剂和果蔬保鲜剂等。
在纺织工业中,壳聚糖可以用于染料的固定和防褪色剂的制备。
此外,壳聚糖还可以用于制备生物降解塑料、土壤修复剂、海水淡化膜等。
综上所述,壳聚糖作为一种天然高分子多糖,具有多种优秀的物理性质和广泛的应用领域。
其良好的水溶性、生物可降解性、生物相容性、膜性能、抗菌性能以及特殊的应用领域,使得壳聚糖在生物医学、食品、纺织、环境和农业等各个领域都发挥着重要作用。
高分子生物材料快速成形构建组织工程支架的研究_索海瑞
Suo HR, Yue XY, Shi TC, Jiang RZ, Qiu JH, Peng DL.Rapid prototyping of high polymer biomaterials for tissue-engineered scaffold.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(6):1101-1106(China) [/zglckf/ejournal/upfiles/08-6/6k-1101(ps).pdf]
摘要 学术背景:组织工程支架为细胞的生长和组织的再生提供了一个临时平台,在整形外科中有很好的应用前景。很多学者对 用于制备支架的可降解生物材料作了研究,传统的材料成形方法因其局限性,逐渐被近年发展起来的快速成形技术所取代。 目的:研究高分子生物材料的成形性以及用于制备支架的快速成形技术,为每种技术(三维印刷、熔融堆积成形、选择性 激光烧结)选择合适的材料提供参考。 检索策略:应用计算机检索 CNKI 数据库和 Elsevier 全文电子刊 1995-01/2007-12 的有关文献,检索词为"生物材料,快速 成形,tissue engineering; scaffold; biomaterial; collagen; chitosan; fibrin; PLA; PLGA; PGA; PCL; PEG; rapid prototyping; 3D printing; fused deposition modeling; selective laser sintering"。对文献进行筛选,纳入标准:①选取针对性强,相关度高的文 献。②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献。③排除重复研究的文献。最后 31 篇被选用。 文献评价:选用 31 篇文献,其中 5 篇为综述、其余均为实验研究。 资料综合:具有良好的生物相容性和机械性能的聚乳酸、聚乳酸-乙二醇酸、聚己内酯等高分子聚合物,是组织工程支架快 速成形技术的首选材料。天然高分子材料如胶原、壳聚糖等的机械性能较差,但生物相容性好,可作为辅料用于支架的快 速成形。三维印刷、熔融堆积成形、选择性激光烧结快速成形技术制备出的支架均具有高的孔隙率,高的表面积体积比, 孔与孔之间完全通透,宏观形状可控,孔隙率和孔径独立控制等优点。 结论:快速成形技术以其快速、经济的工艺流程,为组织工程支架的制备和实验研究提供了一个新途径。 关键词:组织工程支架;高分子材料;快速成形;生物材料;组织工程
PLGA—Ⅰ型胶原-壳聚糖复合人工硬脊膜生物相容性的研究
( h n zegH  ̄i , e2 dMitr d a n e i ,h n h i 0 0 , . . hn ) C aghn o mlt r layMei lU i rt S a g a 0 3 P R C i h i i v sy 2 a
Abtat0bet e T bev eboo pt it o L A t e I o ae —h oa o psem m rn r— src: jci oosret i m ably f G - p— lgnC i sncm oi e bae8 at v h c i i P y cl t t s i
G — 型胶原一壳 聚糖 ( : ) A I 5 5 复合膜( ⅢB , 其行 接触角 、 膜 )对 吸水率测定及细胞 毒性实验 。结果 膜间O D值比较 , 0 0 ; 3 7天 , I P> .5 第 、 膜 与膜 Ⅱ、 ⅢA, ⅢA与膜 ⅢB比较 , 膜 膜 P均 <0 0 。结论 .5
的要 求 。
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1 td y, e O v l eb t e a h me r n i n t a e s n f a t i e e c , >0 0 . r n t a ,h r i- s a t D au ewe n e c mb a e dd ’ v i i c n f r n e P h h g i df . 5 At d a d7 h d y te ei s 3 s g
i a s nl uam t . tos o poue P G e ba f i ia d r a r Meh d T rd c L A m m r e ( , L A t e Icl gn cmpsem m rn c lp e n MI) P G — p ・ o ae o oi e bae y l t ( I ,L Atp・ l gnC isn 9 1 o psem ( Ia)adP G /t e I ol e-ht a ( : )cmps MI)P G . e I o ae— h oa ( : )cm i M y c t o t l i n L A 一 p — l gnC i sn 5 5 o o - y c a o i MmB . ot t n l,bo t nrt adett i t s d e sdt rsac lt emsR sl C n c a・ t e( ) C na g asr i e n y o c y t yw r ue eerha p . eut ca e po a o x i u e o ly s ot t l a l
壳聚糖明胶支架滑膜干细胞的相容性
成<1咖3的碎片。将碎片移入15来自IIIl的离心管,依次
万方数据
・1027・
用O.1%的胰蛋白酶(30 min)和0.1%胶原酶P(2 h) 消化。消化结束,用70}xm的筛网滤掉组织碎片,滤液 置于15 rnl的离心管,以1300 r/min的速度离心5
rain。
霉素)于支架平齐,细胞培养箱内继续培养。此期间,隔 日更换细胞培养液。 7.扫描电镜扫描:切面喷金处理的CGll置于扫 描电镜(加速电压20 kV)中,行材料表面形态、细胞生 长情况等观察并拍照。 8.MTr检测:支架种植细胞后,于第3、7、10天依 次进行MTr检测。步骤如下:每孔添加MrfT
scaffold;Tissue
en—
Articular cartilage
组织工程关节软骨可用的种子细胞有终末期细胞 和干细胞。关节软骨细胞属终末期细胞,增殖能力有 限,而且获取关节软骨造成了二次伤害。胚胎干细胞 有生物全能性,但应用受到了伦理学限制…。成体间 充质干细胞具有生物多能性、易于获取等优点,是组织 工程的常用细胞。作为成体间充质干细胞的一员,滑 膜干细胞因较强的增殖和成软骨能力受到关注旧引。 壳聚糖和明胶都属于天然的聚合材料,其中壳聚糖结 构类似于软骨胞外基质糖胺聚糖,是氨基葡萄糖分子 和乙酰氨基葡萄糖分子共聚形成的线性聚糖,属于几 丁质的部分脱乙酰衍生物。明胶属于蛋白质,是三螺 旋胶原水解后的部分衍生物。因此,按一定比例复合 的壳聚糖一明胶支架能够模拟关节软骨的基质成分,即 糖胺聚糖一胶原复合体H J。我们选择壳聚糖-明胶支架
using scanning dec- 10 after
mrs
entire
scaffold
showed that SMSCs spread well and homogenously distributed throughout the
壳聚糖的结构与性质研究
壳聚糖的结构与性质研究壳聚糖(Chitosan)是一种天然聚合物,由甲壳贝类的外壳中提取而来。
它具有广泛的应用领域,包括医药、食品、化妆品、纺织品和环境保护等方面。
本文将重点探讨壳聚糖的结构和性质。
一、壳聚糖的结构壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖胺分子通过1,4-β-型醣苷键连接而成的聚合物。
在壳聚糖结构中,N-乙酰葡萄糖胺的乙酰基部分部分或完全被去除,生成去乙酰壳聚糖。
壳聚糖的分子量范围广泛,从几千到几十万不等。
二、壳聚糖的性质1. 可溶性:壳聚糖在酸性溶液中可溶解,但在碱性或中性条件下会凝胶化。
这种可溶性的特点使得壳聚糖在医药和化妆品领域具有良好的应用前景。
2. 生物相容性:壳聚糖是一种天然的生物大分子,与人体组织兼容性好,可降低药物和化学物质对人体的毒性和副作用。
3. 生物可降解性:壳聚糖可通过微生物酶的作用迅速降解,产生二聚体和单体,最终被人体代谢掉。
这一性质使其成为环境友好的替代材料。
4. 凝胶形成能力:在适当条件下,如酸性pH和低温,壳聚糖能形成凝胶。
这种凝胶具有可调控的孔隙结构和高比表面积,有助于药物包埋和释放。
5. 抗菌性能:壳聚糖具有一定的抗菌性能,可以抑制某些细菌和真菌的生长。
这使得壳聚糖在医药、食品和农业领域有广泛的应用。
三、壳聚糖的应用1. 医药领域:壳聚糖在医药领域的应用包括药物缓释、创伤敷料、骨修复材料和生物胶原膜等。
由于其生物相容性和可降解性,壳聚糖在药物传递系统中得到广泛应用,可以控制药物的释放速率和提高生物利用度。
2. 食品领域:壳聚糖因其结构独特、生物活性和可溶性,被广泛用于食品工业中作为稳定剂、增稠剂和乳化剂等。
此外,壳聚糖还可以用于食品保鲜、防腐和抗氧化等。
3. 环境保护:壳聚糖可用于废水处理,可以吸附重金属离子和有机物,起到净化水质的作用。
此外,壳聚糖还可用于制备生物降解塑料,有助于减少对环境的污染。
4. 纺织品领域:将壳聚糖修饰在纺织品上,可以赋予纺织品良好的吸湿性和抗菌性能,提高穿着舒适度和卫生性。
京尼平交联的胶原-壳聚糖支架材料的构建及其性能研究
京尼平交联的胶原-壳聚糖支架材料的构建及其性能研究孙春彦;韩冰【摘要】目的::通过对胶原-壳聚糖支架材料表面结构、酶降解率、力学性能、溶胀性能等的研究,评价京尼平交联改性的胶原-壳聚糖支架材料用于组织工程的理化性能。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2016(000)016【总页数】1页(P80-80)【关键词】京尼平;胶原;壳聚糖;支架材料【作者】孙春彦;韩冰【作者单位】德州学院医药与护理学院,山东德州 253023;德州学院医药与护理学院,山东德州 253023【正文语种】中文课题:2013年德州学院校级课题(13ZX21)。
牙周病治疗的目的是控制炎症、停止疾病的进展,最终达到牙周组织重建等生理功能。
但现有的治疗方法获得的牙周组织再生非常有限,组织工程技术的出现为实现牙周组织的完全再生提供了全新的思路和方法。
胶原是细胞外基质的主要成分,有利于细胞的粘附、增殖和分化。
壳聚糖的结构与人体内的糖胺聚糖极其相似,具有良好的降解性和可塑性,能促进生长因子及胶原的合成,还能减缓胶原的降解速度。
1.1 材料与仪器:胶原;壳聚糖;乙酸酐;冷冻干燥机;扫描电镜;电子天平1.2 试验方法。
胶原-壳聚糖支架的制备:将胶原与壳聚糖分别溶于1%的乙酸溶液,并以质量比3:1将两者混合均匀,在混合液中加入京尼平,使京尼平浓度为1%,充分搅拌溶解,将其倒入培养皿中,37℃恒温交联12小时,-70℃冷冻24小时,真空冷冻干燥,制备成胶原-壳聚糖支架材料。
扫描电镜观察:将支架样品裁剪成长度5mm,宽3mm大小,真空喷金后,扫描电镜观察样品形貌。
支架材料力学性能测试:用Testometric M350-20KN材料测试机,在室温下测定样品的力学性能。
拉伸速率为10mm/min,实验结果取3次测定的平均值。
酶降解性能测试:用PH值为7.4的PBS缓冲液配制浓度为25U/ml的胶原酶溶液,将样品支架放入,置于37℃的恒温摇床内,低速摇动。
壳聚糖的质量分析和标准
壳聚糖是一种多聚糖,具有优良的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于医药、食品、纺织和农业等领域。
壳聚糖的质量分析主要包括:
外观检查:观察壳聚糖的外观,确定其颜色、形状和粒度等特征。
纯度测定:测定壳聚糖的纯度,即含有的有机物质的含量。
常用的方法包括炭硫分析法和高效液相色谱法。
分子量测定:测定壳聚糖的分子量,即其单位分子量。
常用的方法包括比色法、高效液相色谱法和电泳法。
热性质测定:测定壳聚糖的热性质,包括熔融温度、溶解度和热稳定性等。
壳聚糖的标准主要有《中国药典》和国外的药典,如美国药典(USP)
和欧洲药典(EP)。
这些标准规定了壳聚糖的性质、质量指标和检验方法。
例如,《中国药典》对壳聚糖的标准规定如下:
外观:白色或类白色粉末。
含量:(C12H22O11)n≥95.0%
熔点:≤85℃
水不溶物:≤1.0%
还原糖:≤1.5%
灼烧残渣:≤1.0%
灼烧残渣(酸溶):≤0.2%
根据这些标准,在生产、检验和使用壳聚糖时,可以保证壳聚糖的质量符合要求。
总的来说,壳聚糖的质量分析和标准是保证壳聚糖质量的重要手段,也是保证壳聚糖使用安全和有效的重要保障。
抗菌人工骨支架材料研究进展
国际骨科学杂志 2021年5月 第42卷 第3期 IntJOrthop,May25,2021,Vol.42,No.3·综述·基金项目:广东省自然科学基金(2018A030313670)、深圳市南山区科研基金(2018004、2018005)作者单位:518052, 深圳大学医学部(伍家毅、易伟宏);518000, 华中科技大学协和深圳医院脊柱外科(李巍明、李夏林);518052, 深圳大学附属第六医院脊柱外科(易伟宏、杨大志)通信作者:易伟宏 E mail:szyiwh@163.com抗菌人工骨支架材料研究进展伍家毅 李巍明 李夏林 杨大志 易伟宏摘要 严重开放性骨折、骨科术后感染、急慢性骨髓炎所导致的感染性骨缺损的修复重建已成为临床医生面临的巨大挑战,抗菌人工骨支架材料有望用于治疗感染性骨缺损。
在抗菌骨组织工程中,抗菌成分具有很重要的作用。
应用于抗菌人工骨支架材料的抗菌剂包括抗生素类、无机抗菌剂类及天然抗菌剂类等。
抗生素类人工骨材料由于其良好的抗菌性能及较低的开发成本得到深入研究;无机抗菌剂类人工骨因不易诱导耐药产生而成为研究热点,主要包括金属离子、纳米金属、光催化抗菌剂;天然抗菌剂类人工骨不易产生免疫排斥反应并具备较好的细胞相容性,其中动物源性抗菌剂包括氨基酸类、抗菌多肽、高分子糖,植物源性抗菌剂包括中成药等。
关键词 感染性骨缺损;骨组织工程;骨修复;骨支架材料;抗菌材料犇犗犐:10.3969/j.issn.1673 7083.2021.03.008 感染情况下的骨缺损修复是临床难题。
感染性骨缺损的形成通常由开放性骨折、骨科手术后感染以及各类急慢性骨髓炎所致,引起骨缺损处感染的因素包括血运缺乏,软组织丢失,骨缺损区、内固定物表面和人工骨替代物表面易介导细菌黏附和生物膜形成等[1]。
感染性骨缺损通常采用全身或局部应用抗生素控制感染,然后植入骨移植物修复骨缺损。
然而,这些治疗方案耗时较长,需要多次手术,且疗效较差。
(高分子化学与物理专业论文)0酰化壳聚糖聚乳酸共混膜的氢键、相容性及细..
摘要摘要壳聚糖和聚乳酸(PLLA)是两类性能优良的生物材料,在生物医药领域均显示其优越性。
利用组分间氢键相互作用,制备出结合两者优良性能的“共混型”组织工程支架材料具有重要的意义。
本文采用甲烷磺酸保护,壳聚糖与酰氯反应合成了不同分子量和不同酰基侧链长度的O-酰化壳聚糖衍生物(OCS),用红外光谱及核磁共振谱证明产物为目标产物。
以氯仿为共溶剂,通过流延成膜法制备OCS/ PLLA共混膜,重点研究酰基侧链长度及壳聚糖分子量对共混膜组分间氢键、相容性及细胞亲和性的影响,为其在组织工程支架材料的应用提供理论基础。
合成了三种不同酰基侧链长度的O-酰化壳聚糖(O-辛酰基壳聚糖、O-十二酰基壳聚糖和O-棕榈酰基壳聚糖)(分子量均为3.0×103Da)和三种不同壳聚糖分子量的O-十二酰基壳聚糖(分子量分别为3.0×103Da、1.0×104Da和5.0×105Da)。
O-酰基化改性破坏了壳聚糖的氢键结构,提高了壳聚糖的脂溶性,OCS产物能溶解在氯仿中,为采用氯仿为共溶剂,通过溶液共混法制备OCS/PLLA共混膜提供方便。
采用FTIR、TG/DSC、WAXD和SEM等方法,研究了共混膜中的氢键作用情况。
结果表明,OCS/PLLA共混膜组分间存在较强的氢键相互作用;氢键作用主要发生在O-酰化壳聚糖的氨基和聚乳酸的羰基之间;组分间的氢键作用受到壳聚糖分子量和酰基侧链长度的影响,壳聚糖分子量越小,与聚乳酸分子间的氢键相互作用越强;酰基侧链越短,O-酰化壳聚糖与聚乳酸之间的氢键作用越强,共混膜中两组分的相容性越好。
SEM观察结果表明,酰基侧链较短的3k-OOCS/PLLA和3k-LOCS/PLLA共混膜具有较好的相容性,而侧链较长的3k-POCS/PLLA共混膜存在一定的相分离结构。
生物学研究结果表明: O-酰化壳聚糖/聚乳酸共混膜生物相容性良好,具有无毒、对动物组织无排斥性及生物可降解等特点;O-酰化壳聚糖有利于提高聚乳酸的细胞亲和性。
壳聚糖支架材料的制备、表面修饰及细胞粘附性能的研究
文 章 编 号 : 1 0 -0 52 0 )60 9 -7 0 39 1 (0 80 —9 20
壳 聚 糖 支 架 材 料 的 制备 、表 面 修 饰 及细 胞 粘 附 性 能 的研 究
文鹏 飞, 宋克 东, 刘天庆, 朱艳 霞 ( 大连理工 大学 干细胞与组 织工程研 究室,辽宁 大连 16 2 ) 104
Cel he i n Be a i r Fa r c to nd S f c — o fc to l Ad so h v o , b i a i n a ur a e M dii a i n o t s n Se f0 ds fChio a a f l
W EN n -e , S Pe g f i ONG - o g LI Tin qig ZHU n x a Ke d n , U a - n , Ya - i
第 2 第 6期 2卷 20 年 l 08 2月
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o t h n r ae c fol o .wh c s u e st e c n r ls mpl r u Th SCsc io a o osts no te u te t d s a dto ih wa s d a h o to a e g o p. e M .h t s n c mp ie we e t ie w i o c s me h d n o e v d n e fu r s e e r san d t H e ht h t o a d bsr e u d r l o e c nc m ir s o e a d c n i g l cr n c o c p s n s a n n ee to
壳聚糖的结构与性质分析
壳聚糖的结构与性质分析壳聚糖(Chitosan)是一种天然生物高分子聚合物,由壳脲和壳贝殼的主要成分葡萄糖聚合而成。
在纳米级别的尺寸下,壳聚糖可以显示出各种独特的结构特性和物理性质。
本文将探讨壳聚糖的结构特征以及其对性质的影响。
首先,壳聚糖的结构可以分为三个方面:化学结构、分子结构和晶体结构。
化学结构方面,壳聚糖是由N-乙基葡萄糖胺单体通过β-(1-4)糖苷键连接而成。
壳聚糖分子由股基、酸基和股酸基组成,其中氨基和酸基的相对比例决定了壳聚糖的电荷性质。
此外,壳聚糖分子上的氨基和羟基官能团为其它官能团的引入提供了方便。
分子结构方面,壳聚糖的分子量和分子量分布对其特定应用的影响很大。
较高分子量的壳聚糖通常具有更好的生物相容性和凝胶性能。
此外,分子量也会影响壳聚糖的溶解性和可加工性。
晶体结构方面,壳聚糖在溶液中呈现出两种结晶形态,α-壳聚糖和β-壳聚糖。
α-壳聚糖具有不规则的螺旋结构,而β-壳聚糖则形成了具有良好结晶性的纤维状结构。
这两种结晶形态的转化与溶解度、晶体生长速率、热稳定性等性质有关。
接下来,我们将分析壳聚糖的性质,包括生物相容性、溶解性、凝胶性、吸附性和抗菌性。
这些性质使得壳聚糖在医药、食品、环境等领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有良好的生物相容性,可以降低材料对生物体的刺激性和毒性。
其生物相容性主要与壳聚糖分子中氨基和羟基官能团的存在有关。
这些官能团可以与生物体中的细胞、蛋白质等相互作用,从而在医药领域中用于制备药物递送系统以及细胞支架等。
溶解性是壳聚糖的重要性质之一。
壳聚糖具有pH响应性溶解性,即在不同的pH值下溶解度不同。
例如,在酸性条件下,壳聚糖的溶解性较差,而在碱性条件下则可溶于水。
这种溶解性使得壳聚糖在胃肠道等特定环境中应用广泛,并可用于控释药物。
凝胶性是壳聚糖的典型性质之一。
在特定条件下,壳聚糖可以形成凝胶结构,具有高黏度和弹性,同时又能保持良好的生物相容性。
这种凝胶性质使得壳聚糖被广泛应用于组织工程和伤口愈合等领域。
壳聚糖的生物学特性和医学应用
壳聚糖的生物学特性和医学应用壳聚糖的生物学特性与医学应用壳聚糖是一种天然聚合物,由葡萄糖、氨基葡萄糖和N-乙酰基葡萄糖等单体组成,具有良好的生物相容性、生物可降解性、生物吸附性和生物活性等特性,可广泛应用于医学领域。
本文将从壳聚糖的物理化学特性、生物学特性和医学应用等方面进行探讨。
一、物理化学特性壳聚糖是一种分子量较大的多糖,其物理化学特性受到其离子度、水解度等因素的影响。
一般来说,较高离子度的壳聚糖具有较好的水溶性,也更容易与负电荷分子结合,如DNA、糖蛋白等;而较低离子度的壳聚糖则具有较好的生物可降解性,可作为药物控释系统的载体或医用材料。
此外,壳聚糖也具有良好的渗透性和黏附性,可用于药品的快速吸收和组织修复。
二、生物学特性1. 生物相容性壳聚糖作为生物天然产物,其生物相容性较高,不易产生免疫反应和过敏现象。
同时,壳聚糖还具有良好的生物相容性和良好的生物膜形成性,可作为细胞和组织工程的重要材料。
2. 生物可降解性壳聚糖具有良好的生物可降解性,可在体内分解为无毒无害的代谢产物。
壳聚糖的生物降解性较好,主要是由于其分子链中含有的酰胺与葡萄糖苷键的断裂,通过酶、酸或水解等方式完成分解代谢。
3. 生物黏附性壳聚糖具有良好的生物黏附性,能够与细胞表面的胞膜分子、细胞外基质组分等亲和性吸附,发挥细胞聚集、组织修复等方面的作用。
此外,壳聚糖还能够与细菌、病毒等有机物质发生作用,从而对付疾病的治疗。
三、医学应用壳聚糖在医学领域的应用非常广泛,主要涉及到药物控释、组织修复、医用材料、生物膜形成、生物传感、疾病诊断与治疗等方面。
1. 药物控释壳聚糖可用于药物的控释,通过制备各种纳米粒等复合材料,可以延长药物的作用时间,减轻原药物的副作用。
2. 组织修复壳聚糖可用于组织修复,经过处理后可以形成支架,并且具有良好的生物可降解性、生物相容性和生物完整性。
这些支架可以用于骨质填充和组织修复。
3. 医用材料由于壳聚糖的生物相容性和生物可降解性等特性,它可以作为医用材料应用于诸如器械外壳、牙齿修复材料、皮肤移植、创面贴敷等领域。
泌尿系统组织工程支架材料胶原蛋白-壳聚糖及聚乙烯醇-丝胶的生物相容性评价
【 要 】 目 的 评 价 复 合 材 料 胶 原 蛋 白一 聚 糖 、 乙 烯 醇 一 胶 作 为 泌 尿 系 统 组 织 工 程 支 架 的生 物 相 容 性 和 生 物 安 摘 壳 聚 丝
全性 方 法 采 用 溶 血 实 验 评 价 胶 原 蛋 白一 聚 糖 、 乙烯 醇 一 胶 两 种 复 合 材 料 对 红 细胞 功 能 和代 谢 的影 响 ; 用 皮 壳 聚 丝 采 肤 致敏 实验 评 价 两 种 材 料 是 否 满 足体 内植 入 的 要 求 ;采 用 四 甲基 偶 氮 唑 盐 微 量 酶 反 应 比 色 法评 价胶 原 蛋 白一 聚糖 、 壳 聚 乙烯 醇一 胶 两 种 复 合 材 料 对 泌 尿 上 皮 细 胞 和 膀 胱 平 滑 肌 细 胞 的 生 长 和 增 殖 的 影 响 。结 果 胶 原 蛋 白一 聚 糖 和 聚 丝 壳 乙烯 醇 一 胶 的溶 血 率 分 别 为 1 6 丝 . %和 2 8 均 < %) 两 种 材 料 不 引 起 溶 血 反 应 。 与 阴性 对 照组 相 比 , 种 材 料 皮 肤 8 . %( 5 , 0 两 致 敏 实 验 的结 果 均 为 阴性 , 没有 致 敏 作 用 。细 胞 毒 性 实 验 ( 甲基 偶 氮 唑 盐 微 量 酶 反 应 比色法 ) 示 两 种 材 料 细胞 毒 性 四 显 均 为 0级 。 结 论 复 合 生 物 材 料 胶 原 蛋 白一 聚 糖 、 乙烯 醇 丝 胶 具 有 良好 的 生 物 相 容 性 , 望 作 为 组 织 工 程 支 架 材 壳 聚 有
D p r e tfUooy R inHa ilS ag a J o n n esySh o o d i , h nh i 0 05 C ia 2S ho eat n r g , u i s t , hn hi i t gU i ri c ol Me i n S ag a 2 0 2 , hn ; col m o l j pa ao v t f ce f t is c c n n ier ga tu C m oi t i s h h i t gU i rt S a h i 0 2 0 o Ma r l SineadE gn ei dIsi t o o p seMa r l S ag a J o n n e i , h g a 2 04 , e a e n n n tef t e a, n i a o v sy n
骨组织工程支架材料
两种材料结合为复合材料,则有可能优化该两种材料的生物性能。
壳聚糖-脱细胞真皮三维材料 : 该支架材料具有良好的细胞相容性,对细胞 有很好的亲和性,能促进细胞黏附、生长、增殖和分化。壳聚糖-脱细胞真皮支 架材料在组织工程中是一种很好的生物相容性材料,满足组织工程新型支架材料 的基本要求。
新型羟乙基壳聚糖/纤维素支架
如图3A所示,这三种不同的支架表现出类似的应力 - 应变行为,并且应 力随着应变的增加几乎线性增加。如图3B所示,HECS / CEL支架的平 均压缩模量显著高于1.5wt%CEL支架。
新型羟乙基壳聚糖/纤维素支架
图4所示1.5重量%CEL和HECS / CEL支架的膨胀动力学和水接触角(A) 和视觉肿胀现象(B),表明加入水溶性HECS提高了CEL的亲水性
医学应用
羟基磷灰石涂层骨替代材料与体内成骨实验
医学应用
2)静电纺丝法制备的纳米纤维支架
医学应用
3D打印生物陶瓷支架可用于骨肿瘤治疗
讨论
目前应用于骨组织工程的支架材料种类繁多, 国内外学 者作了许多有益的尝试。理想的组织工程支架材料应具 有生物相容性、生物可降解性、 多孔性等特点, 以利 于细胞粘附、生长、增殖和分化, 并形成功能性组织。
层状双氢氧化物 - 羟基磷灰石/明 通过开发多孔生物降解支架是骨组织工的主要方法 胶骨组织工程支架:制造,表征和 之一。使用共沉淀和溶剂铸造方法制备了含有层状双氢 体内研究层状双氢氧化物 - 羟基磷 氧化物( LDH),羟基磷灰石石(HA)和明胶( GEL)的 新型BTE 复合材料。生理化学特征表明,支架的化学成分 灰石 /明胶骨组织工程支架:制造 和微观结构与天然海绵骨相似。观察到互连大孔,而 ,表征和体内研究 LDH/GEL 和LDH的孔隙率和杨氏模量也很满足性能要求的