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基于骨及软骨修复的功能化丝素蛋白--明胶多孔支架的构建及其性能研究的开题报告
一、选题背景
软骨损伤和骨折是目前临床上常见的骨科疾病，而传统的治疗方法往往存在某些局限性，比如手术切除和自我修复能力差的软骨修复等。因此，在临床上开发新型的修复材料和技术成为了迫切需要解决的问题。
丝素蛋白和明胶是两种常用的生物修复材料，它们在组织工程、生物医学和药物递送领域拥有广泛应用。近年来，人们开始探索将丝素蛋白和明胶材料在骨和软骨修复中的应用，因为二者能够模拟体内生物和机械环境、促进细胞增殖和维持细胞活性。而支架是一种重要的辅助材料，它能够提供生物环境和机械支撑，促进细胞生长和组织再生，因此支架的选择和设计也对骨和软骨修复的效果有着重要的影响。
基于此，本论文提出使用丝素蛋白和明胶材料搭建多孔支架，在骨和软骨修复中进行应用研究。并将通过对支架的生物学性能和力学性能的分析，来评估其对骨和软骨的修复效果。
二、研究目的
本研究旨在探究基于骨及软骨修复的功能化丝素蛋白--明胶多孔支架的构建以及其在骨和软骨修复中的应用效果，具体研究目标为：
1.构建功能化丝素蛋白--明胶多孔支架，并进行表征。
2.基于支架材料，融合骨和软骨细胞进行断口修复实验，以对支架的生物学性能进行评估。
3.通过压缩强度和韧性等力学性能的测试，对支架的力学性能进行评估。
4.结合生物学性能和力学性能的分析，评估支架在骨和软骨修复中的应用效果。
三、研究内容
1.支架的设计和制备
首先，通过文献调研，了解丝素蛋白和明胶的生物学性质和组织工程应用情况，在此基础上确定合适的支架设计方案。然后，制备支架的三维打印模板，并根据要求进行加工和处理。
2.支架的表征
对制备得到的支架进行形态、结构、孔径、孔隙率和表面特征等方面的表征。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪等多种检测手段，对支架的形态和结构进行分析和评估。
3.支架的生物学性能评估
将骨和软骨细胞培养在支架上，进行断口修复实验。采用裂解细胞法和显微镜检测等方法，对生物材料的细胞增殖和细胞代谢活性进行评估。最后，将修复实验结果进行对比分析，以确定多孔支架的细胞承载和增殖能力。
4.支架的力学性能评估
采用万能试验机进行支架力学性能测定，包括压缩强度和韧性等方面的评估。通过测量结果，分析支架的力学性能，以及其对骨和软骨修复的支撑能力。
5.结果分析与讨论
依据前期的研究内容，对支架在骨和软骨修复中的应用效果进行评估与分析。并根据试验数据，结合文献资料，探讨支架优化设计和性能提升的途径。
四、研究意义
1.填补国内丝素蛋白和明胶材料在骨和软骨修复上的应用研究空白。
2.通过对多孔支架的设计和制备，提高生物材料在组织工程中的合理性和实际可行性。
3.通过对支架的生物学性能和力学性能的评估，探索在组织工程中合理使用支架的方法，为医学研究提供参考和借鉴。
4.为丝素蛋白和明胶材料在骨和软骨修复应用的推广提供科学依据和实验基础。
五、研究计划
本研究计划历时两年，具体分为以下几个阶段：
第一年：
1.文献调研，并确定研究方案及支架设计方案。
2.制备丝素蛋白和明胶多孔支架，并进行表征和测试。
3.对支架在骨和软骨修复实验中进行生物学性能评估。
第二年：
1.对支架力学性能进行测试和评估。
2.对生物学性能和力学性能的结果进行分析和对比。
3.撰写论文及相关材料的准备。
4.撰写学位论文，进行答辩。
六、参考文献
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3.LiangC,CuiZ,LiuH,etal.Electrospunsilkfibroin/collagencompositetubularscaffoldsforvasculartissueengineering[J].Cellandtissueresearch,2019,375(1):155-163.
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