二氧化钛纳米管制备及其温敏药物控释系统的研究

摘要

金属钛具有良好的生物相容性和优良的机械性质，金属钛被广泛应用到生物医学领域的医疗器材的制造。然而，在临床实践中，钛金属移植材料在一些情况下面临着许多问题，例如，松动、感染等，需要对局部位置进行药物治疗。那么药物和装置的结合为这些问题提供了可能的选择。　　 为了探索药物和装置结合的有效途径，本文着重点在以二氧化钛纳米管阵列作为药物载体，对药物进行释放，并在载体表面增加温敏水凝胶涂层这一新方法对药物释放进行有效调控。本文对该制备过程进行了全程研究，并利用场发射扫描电子显微镜、傅里叶转换红外分光光谱仪、紫外分光光谱仪、接触角等仪器对实验过程涉及的药物载体、药物释放等进行表征和优化，从而深入研究并证明了药物释放系统的可行性。全文包括如下三个方面的具体研究工作：　　 ①二氧化钛纳米管的制备：通过对已有经典电化学阳极氧化法的利用，我们成功制备了二氧化钛纳米管阵列。首先，我们依次对第一代纳米管（主要以氟化氢HF为电解质）、第二代纳米管（主要以氟化钾KF、氟化钠NaF为电解质）、第三代纳米管（主要以氟化铵NH4F为电解质）进行了研究，得到了实验所需的纳米管结构。然后，对如何在同一钛片上进行纳米管孔径梯度变化进行了研究。我们利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）对所有样品进行了优化和表征。结果证明：我们找到了部分实验需要的二氧化钛纳米管结构，对之后的实验提供了载体。　　 ②在二氧化钛纳米管表面接枝硅烷偶联剂（MPS），水凝胶薄膜制备以及药物释放：将合成后的二氧化钛纳米管进行MPS搅拌处理，使之与纳米管表面的羟基端进行物理吸附，从而达成接枝效果。为了控制水凝胶的最低临界溶解温度（LCST）至人体生理温度38℃，本实验在传统的异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)体系中加入了丙烯酰胺单体（Aam），进而合成LCST温度在38℃的水凝胶网络结果。在载体表面合成水凝胶的方法，我们采用了匀胶机旋转滴加的方法。我们利用傅里叶红外分光光谱仪（FTIR）、紫外分光光谱仪（UV）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）证明硅烷偶联剂MPS和水凝胶合成接枝情况良好，药物释放曲线说明了本实验制备的药物释放系统的可行性。　　 ③壳聚糖/DNA微纳米颗粒的制备：将壳聚糖与DNA的组分按照等比例不同的摩尔比分组，运用壳聚糖与DNA自身带有的不同的电负性自组装，从而得到不同尺寸的壳聚糖/DNA微纳米颗粒。通过ZETA电位仪的粒径分析功能得到约200-1700nm的颗粒尺寸，证明这种方法制备的微纳米颗粒具备了载体药物的可能性。　　 本论文主要表述了二氧化钛纳米管表面进行物理化学修饰得到可控温敏药物释放系统的具体步骤和方法。并在主体研究的基础上探索研究了二氧化钛纳米管和药物分子的其他应用的可行性。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 二氧化钛纳米管的制备及表征

3 二氧化钛纳米管温敏可控药物释放系统的制备与表征

4 壳聚糖/DNA复合颗粒的制备及表征

5 结论及展望

致 谢

参考文献

附 录