纳米细菌纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备与性能研究开题报告

全文总字数：1587字

1. 研究目的与意义

研究目的：制备出纳米细菌纤维素，聚乙烯醇并将其制成复合水凝胶，对其性能进行分析和研究。

研究意义：bc.pva复合水凝胶由于具有良好的生物稳定性、高强度、高弹性和稳定性且成型过程亦控制，作为人体植入材料在人工皮肤、创伤敷料、人工玻璃体及人工软骨假体等方面有诸多用途。

且原料丰富价格低廉，有很大的市场前景。

2. 国内外研究现状分析

细菌纤维素是一种有着广泛发展前景的纳米生物医用材料，并且容易降解。聚乙烯醇（pva）是一种具有高机械强度，有着稳点的化学性且水溶性能良好的一种多羟基聚合物，在医用材料中占有十分重要的地位。聚乙烯醇复合水凝胶承担着软骨与半月板等长期承重植入体，其植入体的持久性与稳定性与其在生理环境的疲劳行为作用息息相关。将细菌纤维素以采取弥散加强的方法并平均的分散在pva水凝胶中，制备研究bc/pva复合水凝胶。bc/pva复合水凝胶因为具有不错的生物稳定性、高强度、高弹性和稳定性并且成型的过程容易控制，作为人体植入材料在人工皮肤、创伤敷料、人工玻璃体及人软骨假体等方面有诸多用途。近年来，在生物医用材料领域，bc/pva复合水凝胶一直备受关注，在环境与资源问题比较受关注的今天，其因为有着优良的性能，丰富的储量、对环境污染小并且价格适宜，在资源和环境问题日益突出的今天，对于其性能的研究与关注就成为必然。

乔堃,郑裕东,李佳琪等采用弥散增强的方法将纳米细菌纤维素均匀分散在pva水凝胶基体中，制备了纳米bc/pva复合水凝胶。在模拟体液(sbf)环境中,采用压缩疲劳过程分析、疲劳前后刚度变化分析及疲劳前后尺寸稳定性分析3种方法,测试和评价了复合水凝胶的抗疲劳性能和力学稳定性。结果表明:纳米bc/pva复合水凝胶在模拟人体环境中具有良好的抗疲劳性能,能够满足体内植入物的抗疲劳性能需求。沈惠玲，龙雪娟，贾世儒等人利用冷冻-解冻法制备了细菌纤维素/聚乙烯醇双网络复合水凝胶,研究不同bc含量及循环周期对bc/pva复合水凝胶力学性能和溶胀特性的影响,结果表明,随着bc含量的增多,复合水凝胶的含水率、平衡溶胀比、拉伸强度和压缩强度与普通的pva水凝胶相比均有一定程度的提高。谭珏等人采用叠层复合与物理相分离的方法制备了层状纳米细菌纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶.研究了聚乙烯醇的质量百分数、bc膜的复合层数以及制备条件对复合水凝胶力学性能的影响，结果表明,复合水凝胶的力学性能与pva的质量百分数和bc膜含水量、bc膜的层数以及制备条件有关。彭江、吴健等通过物理交联或化学交联方法形成的半晶态凝胶，pva-h有着良好的生物相容性,是一种较理想的组织替代和修复材料，研究提高聚乙烯醇的分子量、辐射交联增强、提高结晶度等,但是这些方法仍不能完全满足在医学应用领域上对其综合生物力学性能的要求。

3. 研究的基本内容与计划

1.纳米细菌纤维素的制备。通过化学与机械处理相结合的方法制备纳米纤维素。 2.纳米细菌纤维素与聚乙烯醇复合水凝胶制备。采用物理交联或化学交联方法形成的半晶态复合水凝胶。 3对纳米BC，PVA复合水凝胶进行性能研究与实验，寻求最佳配比方法。

计划：2016.1.05-1.20 拟写开题报告和任务书。2016.1.21-4.01 2016.实验。 2016.4.01-4.20 实验数据处理。 2016.4.21-5.15 撰写毕业论文。

4. 研究创新点

（1）bc/pva复合水凝胶具有良好的生物相容性,是一种较理想的组织替代和修复材料，在未来生物医学领域的有着广泛应用。

且相对于其它修复材料，更加节约资源与成本。

（2）目前研究出的bc,pva复合水凝胶，力学性能还需要进一步的改善与研究，加入不同比例的纳米细菌纤维素有望进一步提高其复合水凝胶的力学拉伸性，制备性能更加优良的bc/pva复合水凝胶材料。