溫敏性纖維素納米晶須的可控聚合與生物相容性評價.pdf

1、細(xì)菌纖維素（Bacterial Cellulose，BC）是木醋桿菌生產(chǎn)的天然高分子材料，擁有納米纖維組成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過β-(1,4)-糖苷鍵鏈接而成的纖維素高分子鏈，表面具有大量的羥基基團(tuán)，容易通過各種化學(xué)方法進(jìn)行功能性修飾，其中包括高分子接枝反應(yīng)（耦合接枝和引發(fā)接枝）、陽離子化反應(yīng)以及其他共價和非共價的反應(yīng)。BC兼具優(yōu)良的生物相容性、高結(jié)晶度以及良好的機(jī)械性能等獨(dú)特的理化性質(zhì)，在化工和醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、　　為了進(jìn)一步拓展BC在醫(yī)用材料方面的應(yīng)用前景，本文制備了納米尺寸的細(xì)菌纖維素（細(xì)菌纖維素納米晶須，Bacterial Cellulose Nanowhisker，BCNW），通過溫敏性高分子對其進(jìn)行功能性修飾，得到新的具有溫敏性的生物材料，并對該生物材料作為栓塞材料的潛在應(yīng)用前景進(jìn)行了初步的研究。
　　本文首先對酸水解和冷凍研磨制備BCNW的方法進(jìn)行比較，結(jié)果顯示酸水解的方法能夠更徹底的破壞BC膜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到納米尺寸的BCNW

3、；對BC的親水性、持水性、機(jī)械性能以及生物相容性進(jìn)行測試，結(jié)果表明BC具有很好的親水性和持水性（含水量達(dá)97％），擁有典型的水凝膠性質(zhì)，展現(xiàn)出良好的生物相容性。
　　接下來，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP）將最具有標(biāo)志性的溫敏聚合物聚 N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）引發(fā)聚合在納米晶須的表面形成溫敏共聚物BCNW-g-PNIPAM。通過傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜

4、和核磁共振氫譜證明了該聚合作用的成功性。經(jīng)透射電鏡展示了其納米結(jié)構(gòu)伴隨溫度的變化而產(chǎn)生的差異。差示掃描量熱法證明該共聚物具有溫敏性質(zhì)，并且其低臨界溶解溫度依然低于人體溫度。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明了BCNW對于提高材料的生物相容性的重要性。
　　本文進(jìn)一步研究，選擇生物相容性較好的溫敏高分子聚2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯（PMEO2MA）進(jìn)行相關(guān)溫敏納米材料的制備。通過ATRP的聚合方法得到具有溫敏性質(zhì)的BCNW-g

5、-PMEO2MA，并通過傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜和核磁共振氫譜證明了該聚合作用的成功性。濁度法測試表明該共聚物的低臨界溶解溫度為28.5℃。然后添加寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯（OEGMA）與 PMEO2MA進(jìn)行共混聚合，接枝到BCNW表面，通過控制兩種單體共混聚合的比例，得到了低臨界溶解溫度為31.5℃的溫敏性共聚物BCNW-g-P(OEGMA-co-MEO2MA)。BCNW-g-PMEO2MA與BCNW-g-P(OEGMA-co-MEO2MA)