4组开题材料文献综述

1、目录1论文选题依据1研究意义1研究现状分析2课题背景及目的2国内外研究状况42研究方案62.12.22.32.42.5研究目的7研究内容7研究方案7研究创新点8预期研究结果83研究可行性分析84研究工作计划95参考文献91.选题依据1.1 研究意义壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收

2、、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了进展。针对患者，壳聚糖降血脂、的作用已有研究。同时，壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准GB-2760.石墨烯（Graene）是一种由碳原子的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家海姆和诺沃肖，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年物理学奖。石墨烯有抗菌物质：石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌

3、的生长超级有效，而且不会到细胞。假若石墨烯氧化物对其他细菌也具有抗菌性，则可能找到一系列新的应用，像自动除去气味的鞋子，对有害菌导致的便秘进行快速消除，或保存食品新鲜的包装。应用于本实验，猜想石墨烯也有可能具有很好的生物相容性，但这一切都需要未来实验的验证。心疾病是危害人类健康的常见疾病之一，对于问题比较严重的患者，最常用的治疗及辅助治疗就是移植手术，因此移植的来源就成为一个很关键。解决这一问题的一个重要就是构建人工。高分子聚合物材料人工在代用大动脉方面已经取得了较满意的效果，然而在中动脉、小动脉和静脉(6mm)外科手术上，由于材料引起的小口径人工栓塞、内膜增生等问题难以彻底解决，仍难以满足临

4、床的要求。因此，可保持血流长期通畅的小口径人工的构建就成为国内外对人工研究的一个热点问题。壳聚糖是甲壳素经脱乙酰基后制得的一种天然聚阳离子功能性多糖，具有生物可降解性和无毒副作用等特性，在生物医用材料和组织工程领域得到了广泛的研究和应用。以壳聚糖为主要材料，的一种新型可降解的小口径壳聚糖人工，以期解决目前临小口径人工短缺。然而目前对于壳聚糖人工的细胞相容性分析的研究却仍旧是空白，即使壳聚糖材料的人工有着高强的可降解性，但是仍然需要确定其生物相容性，因为如果生物相容性不好，会严重的影响其功效和制作的意义。同时建立的生物相容性评价体系，不仅仅可以用于本实验的壳聚糖石墨烯研究，还可以用于其他材料的生

5、物相容性分析。1.2 研究现状分析壳聚糖具有很好的生物特性：1、控制胆固醇人类健康的最大问题之一是胆固醇，它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是脂肪的吸收，另一个是将血液内的胆固醇排泄掉。首先，壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄，则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料，具有强大的阴离子吸附力，适用于降低胆固醇而没有任何副作用。2、抑制细菌活性壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，特别值得的是溶解后的溶液中含有氨基（NH2+），这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚

6、糖的抑制细菌活性，使其在、纺织和食品等领域有着广泛的应用。3、预防和控制高血压对高血压最有的之一就是氯离子（cl-）。它通常通过食盐摄入。2010 年以来许多人都过量消费盐。紧缩素转换酶（ ACE:AngiotensinConverting nzyme）产生紧缩素 II，一种引起收缩的材料，其来自氯离子。高分子壳聚糖象膳食一样发挥作用，在肠内不被吸收。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用，排泄氯离子。因此，壳聚糖降低血管紧缩素 II。它有助于防止高血压，特别是那些过量摄入食盐的人群。4、吸附和排泄重金属壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料，比如金属离子、胆固醇、甘油三酯

7、、胆酸和有机等，都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾，而且可以吸附锌、钙、 和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。这些金属离子在中浓度太高是有害的。比如，血液中铜离子（Cu2+）浓度过高会导致铜，甚至产生。现已证明壳聚糖是高效的螯合物介质。壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙酰度。脱乙酰大，吸附能力越强。5、免疫效果壳聚糖具有更高的蛋白吸附能力；在降解酶（溶解酵素 lysozyme、kitinase）的作用下，壳聚糖具降解性； 壳聚糖很容易加工成线，适合做成线状或片状的医用材料；壳聚糖具有亲和力和溶解性，适用于生产各类衍生物； 壳聚糖具有更高的化学活性； 壳聚糖的持水性高；在

8、中，壳聚糖易降解吸收；壳聚糖具有更高的生物降解性；壳聚糖有选择性的高度抑制口腔链球菌生长的作用，同时并不影响其他有益细菌的生长。壳聚糖凝胶可作为牙抗菌素的载体，具有止血、消炎和伤口愈合的功能；可降低和肝脏中的胆固醇浓度,用于降胆固醇剂。壳聚糖能强化肝脏机能,防止由于过量饮酒引起的肝脏宿醉，并对残留在体内的重金属、毒素、化学色素具有吸附和排泄的功效。患者服用壳聚糖后，可激内具有免疫功能的淋巴细胞,使其能分辨正常细胞和癌细胞，并杀死癌细胞。壳聚糖能调节体内的值到弱碱性，提高胰岛素的利用率,有利于防治。此外，它还具有调节内系统的功能，使胰岛素正常，抑制血糖升高，降低血脂。壳聚糖与磷酸钙的复合物可作为

9、骨的替代物,用于骨的修补及牙的填料;壳聚糖衍生物与聚酯的复合材料可用作人造。Abewidra 曾推出一种修饰烧伤、溃疡及皮肤的新型材料“人造皮肤”,这种修饰材料具有天然皮肤的功能，不但能使伤口免受细菌的,而且还可以渗透空气和水分，促进伤口愈合。壳聚糖和甲壳素混合后可制成高强度的丝状，用作手术线。这种手术线能被生物体内的溶菌酶降解,伤口愈合后不需拆除就能被机体充分吸收，不会产生过敏反应。石墨烯是由单层或少层碳原子组成的二维纳米材料, 具有优良的物理化学性能, 在分子电子学、 微纳器件、 复合材料、 传感器、 电池与储氢材料等领域展现出广阔的应用前景.近年来,其在生物医学领域也备受关注, 已被用于

10、细胞成像、药物输运、生物分析、干细胞工程及肿瘤治疗方面.氧化石墨烯(GO)功能化(如表面药物修饰、荧光标记等)过程通常在液相环境中进行, 因此, 获得在各种溶剂中均分散良好的氧化石墨烯材料成为其进一步应用的前提. 目前已有很多共价或非共价修饰方法用于提高石墨烯的溶剂分散性, 但这些改性石墨烯在一般情况下或者亲水, 或者亲脂,往往只能分散于某些特定的溶剂中. 既能分散于低极性(如甲苯、 氯仿), 又能分散于和水互溶的强极性溶剂如乙醇、 甲醇、 N,N 鄄二甲基甲酰胺(DMF)等中的具有双亲性和良好生物相容性的石墨烯材料还有待进一步研发。不仅单独的壳聚糖材料具有良好的生物相容性，它的复合材料也是如

11、此。中国实验学中有一则关于壳聚糖聚磷酸三钙复合材料的。实验采用冻干备壳聚糖一聚磷酸三钙复合材料，培养人牙周膜细胞，传代扩增后接种到材料表面，体外继续培养，用倒置光学显微镜、扫描电镜观察细胞的粘附和生长情况，用 mtt 方法检测种植后 2、4、6、8d 细胞的增殖情况。结果发现种植 2d后细胞呈梭形细胞样，平均每 100 倍视野下，有生物材料的实验组与无材料的对照组胞数分别为（38016）个和（8020）个，二者比较差异性显著。这种在镜头上进行的细胞计数显然具有较强的认为，为实验的准确性和重复性增添了难度，然后本实验用的细胞染色的方法就可以完全的防止认为的加入，首先细胞技术的基数会大很多，一般而

12、言流式细胞仪计数在百万个以下，一万个以上。并且能够防止人为带来的误差。2. 研究方案2.1 研究目标本实验有两个研究目标：2.1.1 通过建立材料细胞相容性评价体系，对壳聚糖小口径的细胞相容性进行分析。2.1.2 同时用石墨烯这种生物相容性好的材料对壳聚糖材料进行优化和对比，希望借此实验，得出生物相容性更好地壳聚糖和石墨烯生物材料。如果没有得到更好地生物相容性材料也希望通过此实验，得出石墨烯与壳聚糖的临界比例，换句话说希望能够得到一个石墨烯加入的比例含量阈值，当高于某个阈值，石墨烯壳聚糖材料的生物相容性会降低。2.2 研究内容本课题研究内容主要包括：2.2.1 壳聚糖人造的2.2.2 采用红外

13、分析仪对人造进行表征2.2.3 将人造与细胞共培养，分析生物材料的生物相容性2.3 研究方案2.3.1 壳聚糖人造的利用壳聚糖人造，再加入石墨烯元素，优化生物材料的。得到不同浓度的石墨烯壳聚糖。2.3.2预期建立一套完整的细胞相容性评价体系，具体有三个指标：1.想要通过材料表面的细胞分布特性：如密集程度，细胞形状等评价细胞相容性。2.想要通过流逝细胞计数的方法，评价材料细胞相容性。具体为：利用细胞表面特有的细胞分子，如 B 细胞表面特有的 CD19 分子，利用带荧光标记的 CD19 抗体对 B 细胞进行染色，再通过流式细胞仪对 B 细胞进行计数，就得到了相应的存活的 B 细胞的数量。再通过既得

14、的数据，建立 B 细胞数量分布图，以此来评价细胞相容性。3. 采用红外分析仪对人造进行表征2.4 研究创新点预期建立一套完整的细胞相容性评价体系，具体有三个指标：1.想要通过材料表面的细胞分布特性：如密集程度，细胞形状等评价细胞相容性。2.想要通过流逝细胞计数的方法，评价材料细胞相容性。具体为：利用细胞表面特有的细胞分子，如 B 细胞表面特有的 CD19 分子，利用带荧光标记的 CD19抗体对 B 细胞进行染色，再通过流式细胞仪对 B 细胞进行计数，就得到了相应的存活的 B 细胞的数量。再通过既得的数据，建立 B 细胞数量分布图，以此来评价细胞相容性。3. 采用红外分析仪对人造进行表征2.5

15、预期研究结果本实验的目的是壳聚糖小口径的细胞相容性评价，首先，通过多次试验并壳聚糖小口径。在得到壳聚糖后，还想在此基础上，加入石墨烯来进行壳聚糖材料的优化，并通过本实验的细胞相容性评价体系，对石墨烯与壳聚糖材料生成的进行评价，并确定出最优化的石墨烯与壳聚糖血管材料。其次预期建立一套完整的细胞相容性评价体系，能够有效的进行细胞相容性评价。评价体系不仅仅限于壳聚糖与石墨烯，还能应用于其他材料的评价，为后来的研究工作做铺垫3. 研究可行性分析本项目的研究方法和技术路线是可行的，其依据是：（1）（2）（3）选题是在充分阅读相关研究进展的基础上确立的，选题依据充分能保证，前期已经完成部分工作本人可以利用

16、有着丰富的细胞染色经验，和流式细胞仪操作经验，能够圆满完成细胞共培养后，细胞染色和细胞计数的操作。（4）（5）本实验已经具备壳聚糖和石墨烯的原材料，方便。时间安排上可以保证的完成4. 研究工作计划2014.12. 2014.032014.03.2014.042014.04.2014.05文献调研，完成开题报告完成壳聚糖人造血管的制备，同时进行细胞培养的预实验完成采用红外分析仪对人造血管进行表征实验，同时进行血管材料与细胞共培养，用细胞染色，流式细胞仪计数的方法评价血管材料的细胞相容性分析。2014.05.2014.06收集，整理实验数据，对数据进行分析，论文撰写5. 参考文献1. M Zhan

17、g; X H Li; Y D Gong; N M Zhao; X F Zhang. Properties and patibility of chitosan lms modied by blending with PVA and chemically crosslinked: Journal Article; Research Support, Non-U.S. Govt. 2002, 0142-96122. E.S. Abdel-Halim, F.A. Abdel-Mohdy, Salem S. Al-Deyab. Chitosan and monochlorotriazinyl- 1 -

18、cyclodextrin finishes improve antistatic properties of cotton/polyester blend and polyester fabrics. Carbohydrate Polymers 82 (2010)2022083. Boddu VM, Abburi K, Talbott JL, Smith ED,Removal of HexavalentChromium from Wastewater Using a New Composite Chitosan Biosorbent . Environ Sci Technol. 2003 Oct 1;37(19):4449-56.4. C.Q