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1. 研究目的与意义（文献综述）
目前，组织损伤修复仍然是生物医学领域的重要课题，生物组织工程中的大量工作都包括受损组织或器官的治疗与重建。要让修复材料发挥应有的功能，就需要设计具有类似于细胞在体内的形态和生理特征的系统。通过将特定的纳米材料掺入水凝胶支架中以模拟天然组织的特性可能会对此有帮助。理想的复合材料或混合支架的性能包括可调的机械性能、电学性能以及支持适当的细胞生长和功能的能力。
本课题旨在通过对gelma/go复合材料和微针系统相关的研究进展进行调研，了解国内外相关的研究概况和发展趋势，以及该课题在生物医学领域，尤其是临床医学检测和疾病治疗中的应用前景，重点理解基于gelma/go的微针载药系统在临床医学检测和疾病治疗中的应用前景，并探讨其与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系。
甲基丙烯酰基明胶（gelma）水凝胶因其良好的生物学特性和可调的物理特性得到了各种生物医学的广泛应用。由于细胞粘附能力和基质金属蛋白酶应答肽基序的存在，gelma水凝胶具有与天然细胞外基质(ecm)非常相似的一些基本性质，从而使细胞在基于gelma的支架中增殖和扩散。从加工的角度来看，gelma也具有多种多样的加工方法。暴露于光照下，它可以交联形成具有可调机械性能的水凝胶；也可以使用不同的方法进行微加工，包括微成型，光掩膜，生物印刷，自组装和微流控技术，以生成具有受控结构的构型。最近的研究表明，基于gelma的水凝胶在各种组织工程中的应用已经足够成熟，包括骨骼，软骨，心脏和血管组织的工程设计等。除组织工程外，gelma水凝胶的其他应用还包括细胞基础研究、细胞信号传递、药物和基因传递以及生物传感等。混合水凝胶系统也可以通过将gelma与纳米颗粒（例如碳纳米管或氧化石墨烯）以及其他聚合物混合以形成具有特定生物学应用所需的组合特性和特征的网络。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：
本课题将通过对生物高分子材料明胶进行功能化改性制备gelma，并研究功能化接枝与其力学强度的关系；以石墨为原料合成go，将其与gelma复合制备gelma/go微针系统，通过改变gelma和go的比例，测试不同含量go对力学性能和载释药物的性能的影响。
3. 研究计划与安排
① 第4-7周：完成文献调研、开题报告及实验方案设计；
② 第8-11周：gelma和go的合成及表征；
③ 第12-14周：不同浓度go对gelma/go力学性能的影响；
4. 参考文献（12篇以上）
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su ryon shin,behnaz aghaei‐ghareh‐bolagh,tram t. dang,seda nur topkaya,xiguang gao,seung yun yang,sung mi jung,jong hyun oh,mehmet r. dokmeci,xiaowu (shirley) tang,ali khademhosseini. cell-laden microengineered and mechanically tunable hybrid hydrogels of gelatin and graphene oxide[j]. advanced materials,2013,25(44):6385-6391.
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su ryon shin,claudio zihlmann,mohsen akbari,pribpandao assawes,louis cheung,kaizhen zhang,vijayan manoharan,yu shrike zhang,mehmet yüksek-kaya,kai‐tak wan,mehdi nikkhah,mehmet r. dokmeci,xiaowu (shirley) tang,ali khademhosseini.reduced graphene oxide‐gelma hybrid hydrogels as scaffolds for cardiac tissue engineering[j]. small,2016,12(27):3677-3689.
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