聚吡咯與鎂聯(lián)用制備生物醫(yī)用材料及其應(yīng)用研究中期報告

聚吡咯與鎂聯(lián)用制備生物醫(yī)用材料及其應(yīng)用研究中期報告中期報告一、研究背景和目的聚吡咯是一種優(yōu)秀的導(dǎo)電高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，近年來已經(jīng)成為生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究熱點。然而，聚吡咯材料的力學(xué)性能較差，且機(jī)械強(qiáng)度較低，因此無法完全滿足一些生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的需求。為了克服這些不足，研究人員嘗試了不同的改性方法，其中通過與金屬離子或金屬化合物配合形成復(fù)合材料是一種有效的方法。本研究旨在通過聚吡咯與鎂離子的配合制備出一種新型的復(fù)合生物醫(yī)用材料，并進(jìn)一步考察其機(jī)械性能、降解性能以及生物相容性等方面的性能，為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)提供了理論和實驗基礎(chǔ)。二、研究內(nèi)容2.1材料制備2.1.1合成聚吡咯聚吡咯通過化學(xué)氧化聚合得到，具體步驟如下：（1）將吡咯和過氧化苯甲酰（BPO）按照1：0.1的摩爾比放入三口瓶中；（2）加入N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和甲苯，并在氮氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)；（3）在反應(yīng)10分鐘后加入氯化銨，并繼續(xù)反應(yīng)4小時；（4）將反應(yīng)產(chǎn)物離心、洗滌，并在預(yù)熱170℃的干燥箱中干燥。2.1.2制備聚吡咯/鎂（PPy/Mg）復(fù)合材料將聚吡咯（PPy）和鎂離子混合，在常溫下連續(xù)攪拌2小時，然后過濾混合物，將過濾的物質(zhì)放入真空干燥箱中，干燥24小時。得到PPy/Mg復(fù)合材料。2.2材料表征通過掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）等分析手段對制備的PPy/Mg復(fù)合材料進(jìn)行表征，了解其形貌和結(jié)構(gòu)等特征。2.3性能測試2.3.1降解性能測試將PPy/Mg復(fù)合材料置于生理鹽水（PBS）中，研究其在體內(nèi)的降解行為。2.3.2機(jī)械性能測試通過萬能試驗機(jī)測試PPy/Mg復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度等機(jī)械性能參數(shù)。2.3.3生物相容性測試采用細(xì)胞培養(yǎng)實驗評價PPy/Mg復(fù)合材料的生物相容性，觀察細(xì)胞的附著和增殖情況。三、初步成果與預(yù)期目標(biāo)目前已經(jīng)成功地合成了PPy/Mg復(fù)合材料，并對其進(jìn)行了初步表征和性能測試。SEM結(jié)果顯示，在PPy/Mg復(fù)合材料中，Mg離子以微米級別的顆粒分布其中。XRD結(jié)果可以看出，與純PPy相比，PPy/Mg復(fù)合材料的衍射峰向低角度移動，說明鎂離子與聚吡咯有相互作用。FTIR光譜結(jié)果還表明，PPy/Mg復(fù)合材料的特征峰與PPy峰相比發(fā)生了一定的變化。降解測試結(jié)果顯示，PPy/Mg復(fù)合材料在PBS中有較好的降解性能。機(jī)械性能測試結(jié)果表明，PPy/Mg復(fù)合材料的強(qiáng)度和硬度都有所提高。生物相容性測試結(jié)果顯示，在PPy/Mg復(fù)合材料表面的細(xì)胞附著良好，并有細(xì)胞增殖