結構梯度海藻酸鹽多孔材料的制備及性能調(diào)控.pdf

1、近年來，隨著對組織工程生物功能材料研究的日益深入，有關組織工程生物功能材料的微觀結構對體外培養(yǎng)細胞影響的研究也逐漸增多，越來越多研究者意識到仿生梯度功能材料的重要性，設計構建孔徑大小及分布可控的多孔支架材料成為亟待解決的問題。海藻酸鹽安全無毒，具有優(yōu)良吸水性能、生物相容性、生物可降解性、免疫原性等特征，被廣泛應用于組織工程學研究當中。本研究充分利用海藻酸鹽優(yōu)良的物理及生物特性，使用冷凍干燥技術制備組織工程用海藻酸鹽多孔材料，重點研究多孔

2、材料孔徑的可控調(diào)節(jié)及孔結構梯度材料的構建。
　　冷凍干燥技術制備的海藻酸鹽多孔材料疏松多孔，柔軟、有彈性，均具有開放、貫通的孔隙結構。在均勻溫度場下預凍制備的多孔材料，其縱截面孔徑大小均勻（孔徑約134μm），通過調(diào)節(jié)容器熱流密度參數(shù)可以實現(xiàn)孔徑調(diào)控（89μm-320μm）；利用預凍過程外場形成的溫度場梯度，可以制備孔徑梯度變化的多孔材料，孔徑約70μm-125μm；通過改變?nèi)萜鲗崦鏌崃髅芏葏?shù)、導熱方式、溶液分裝量及預凍溫度等

3、方式，可以調(diào)控孔結構梯度多孔材料的微觀結構及孔隙分布（孔徑最小約15μm，最大可達450μm）。
　　通過改變海藻酸鹽溶液中溶液的組分及各組分含量，或改變海藻酸鹽與納米晶須或聚乙烯醇或果膠共混時各組成材料的配比，可以實現(xiàn)海藻酸鹽多孔材料縱截面孔徑在67μm-146μm間可控調(diào)節(jié)。同時，多孔材料孔隙率、吸水性能及拉伸性能，也受到上述各因素不同程度的影響。其中，材料的斷裂伸長率得到了較大幅度提高，其斷裂強度最高時可達1.57MPa。<

4、br>　　通過調(diào)節(jié)預凍過程中的預凍溫度梯度，預凍初始溫度及階段預凍時間，探討孔結構漸變梯度材料的制備工藝。實驗結果顯示，在預凍溫度和時間固定的情況下，預凍溫度梯度變大會使所制備的多孔材料由梯度漸變變?yōu)樘荻韧蛔儾牧?，因此為構建孔徑梯度均勻變化的多孔材料，應在機器可以實現(xiàn)的范圍內(nèi)，使溶液內(nèi)部盡可能經(jīng)歷更多的階段預凍溫度，最好的情況便是實預凍溫度的直線上升。初始預凍溫度及階段預凍時間主要影響孔徑大小及孔徑差異，可根據(jù)實驗需求自由選擇。試驗制備