微图案化论文_赵飞

导读:本文包含了微图案化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:图案,纺丝,细胞,纳米,静电,微结构,骨膜。

微图案化论文文献综述

赵飞[1](2019)在《多组分液滴在微图案化表面的蒸发特性研究》一文中研究指出液滴蒸发技术被广泛应用在诸多领域中,例如喷雾冷却、DNA芯片制作、喷墨印刷、电子设备冷却等。相比单组分液滴,多组分液滴的蒸发在工业和生活中更为实用和常见,同时具有更复杂的蒸发机理。目前,对多组分液滴蒸发行为的研究大都集中在均匀润湿性表面,较少涉及非均匀润湿性表面。因此,本文制备了微图案化非均匀润湿性表面并研究该表面对多组分液滴的蒸发行为特性的影响,以及分析了各种因素对多组分液滴蒸发过程的影响。首先,结合阳极氧化和紫外光刻技术在钛片表面制备了微图案化表面,可实现钛片表面的任意润湿性和图案化。在疏水区域接触角最高可达165°,亲水区域接触角可达10°以下。其次,对比多组分液滴和纯水液滴在均匀润湿性表面的蒸发行为,两者蒸发过程都包括常接触面积阶段(CCR阶段)和混合蒸发阶段。乙醇的加入减弱了固体表面对液滴的钉扎效应。同时,多组分液滴在蒸发过程中存在蒸发优先次序,蒸发前期高挥发性的乙醇组分优先蒸发,蒸发后期多组分液滴接近纯水液滴。微图案化表面能够控制多组分液滴在表面的分布状态,使液滴叁相接触线钉扎在亲水孤岛的边界,延长了叁相接触线的长度和钉扎时间,蒸发时间比均匀表面减少了25.6%。在混合蒸发阶段,多组分液滴各特征参数不再是平滑变化,而是呈现跳跃-粘滑的蒸发模式。最后,我们探究了乙醇组分浓度、基底温度、亲疏水比例以及表面图案等因素对多组分液滴蒸发行为特性的影响。增加乙醇组分的浓度,能够显着缩短乙醇组分的蒸发过程,使蒸发时间缩短了25.3%。同时,随着乙醇浓度的增加,CCR阶段所占蒸发时间的比例逐渐减小。当基底温度升高15℃(从30℃升高到45℃)时,多组分液滴的蒸发总时间缩短了69.2%。升高基底温度能够加快乙醇组分的蒸发,使得多组分液滴较快的从水-乙醇液滴变为纯水液滴,延长液滴的CCR阶段时间,从而提高液滴的蒸发速率。相比亲疏水比例为1:3的表面,多组分液滴在亲疏水比例为2:1表面的蒸发时间缩短了41.4%。增加亲水比例能够延长液滴的CCR蒸发阶段,并在跳跃后发生液滴分割现象,使得少量的液体残留在亲水孤岛上,提高了多组分液滴的蒸发速率。多组分液滴在条纹微图案化表面上具有不对称蒸发行为,即液滴接触线在条纹平行方向优先进行收缩。当多组分液滴的长宽比小于1时,液滴接触线在条纹垂直方向开始发生跳跃行为。适当提高多组分液滴在微图案化表面的长宽比能够促进液滴的蒸发过程。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-25)

王学锋[2](2019)在《PDMS表面仿生微图案化构筑对Cal-27和Hela细胞粘附的影响研究》一文中研究指出目的:在PDMS表面构筑出叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹的仿生micropatterned PDMS表面,并对四种仿生micropatterned PDMS表面进行表面形貌、粗糙度、水润湿角的表征;通过相关细胞实验比较不同仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞形态、增殖、粘附的影响,为恶性肿瘤的预防、诊疗提供一种新的研究视角。方法:将叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹做为模板,在PDMS表面构筑仿生叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹的表皮微结构micropatterned PDMS。采用SEM对四种仿生micropatterned PDMS表面的微观形貌及四种原模板的表面形貌进行表征;采用叁维轮廓仪对四种仿生micropatterned PDMS表面的微观形貌行进表征,并测量其粗糙度;采用接触角测量仪测量空白PDMS表面及四种仿生micropatterned PDMS表面的水接触角。用MTT实验的结果,评价PDMS材料对Cal-27和Hela两种细胞的毒性,采用SEM观察四种仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞的形态的影响;采用荧光显微镜评价四种仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞形态的影响及生长趋势的影响。结果:(1)物理表征:通过SEM观察,在PDMS表面构筑的仿生微图案,与原模板表皮的微图案相似,并且呈互补的形貌结构,爬山虎的表面图案为多个不规则的长条形“岛状”结构单元,叁叶草的表面形貌呈高度对称性,类似于多个“椭圆盘”密集地排列,呈“鱼鳞状”,竹叶的表面图案呈多个长条形“脊”状排列,指纹的表面图案呈回旋条纹状,具有高度对称性;叁维轮廓仪测表面粗糙度结果显示,爬山虎micropatterned PDMS表面粗糙度2.44±0.32μm;竹叶micropatterned PDMS表面粗糙度5.53±0.57μm;叁叶草micropatterned PDMS表面粗糙度7.12±0.48μm;指纹micropatterned PDMS表面粗糙度10.50±0.72μm。四种仿生micropatterned PDMS表面粗糙度大小为爬山虎micropatterned PDMS表面<竹叶micropatterned PDMS表面<叁叶草micropatterned PDMS表面<指纹micropatterned PDMS表面;接触角测量仪测量四种仿生micropatternedPDMS表面水接触角结果显示,空白PDMS的表面,水接触角约为108.32±0.08°;爬山虎micropatterned PDMS的表面,水接触角约为110.64±0.16°;指纹micropatterned PDMS的表面,水接触角约为113.56±0.10°;竹叶micropatterned PDMS的表面,水接触角约为114.93±0.22°;叁叶草micropatterned PDMS的表面,水接触角约为116.75±0.18°。PDMS是一种疏水材料,它的表面为一种疏水性界面,仿生micropatterned PDMS表面的构筑加大了PDMS表面的疏水性,且在一定范围内,随着粗糙度的增加,micropatterned PDMS表面疏水性有增大的趋势。(2)细胞实验:MTT结果显示,实验中所选取的四种仿生micropatterned PDMS表面,随着micropatterned PDMS表面粗糙度的增加,两种细胞存活率有降低的趋势,且Cal-27细胞相较于Hela细胞,其对仿生micropatterned PDMS表面粗糙度的影响更敏感。SEM和荧光显微镜观察结果显示仿生micropatterned PDMS影响Cal-27和Hela细胞的形态和特征,仿生micropatterned PDMS表面可以促进Cal-27和Hela细胞的铺展和粘附,对于取向明显的指纹micropatterned PDMS和竹叶micropatterned PDMS,两种细胞多沿着图案的取向分布铺展。在一定的粗糙度范围内,仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27细胞和Hela细胞核质比越小,越有利于细胞铺展。结论:成功在PDMS表面构筑四种仿生micropatterned PDMS表面,其表面结构可以促进Cal-27和Hela细胞的粘附和铺展,在一定的粗糙度范围内,仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27细胞和Hela细胞核质比越小,越有利于Cal-27细胞和Hela细胞的铺展,对于有明显取向的图案,细胞多沿着图案的取向分布铺展。相对于Hela细胞,Cal-27细胞对仿生micropatterned PDMS表面形貌的影响更敏感。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-03-01)

李亚南,陈心兰,黄扬壁,郑雨帆,贾潇凌[3](2018)在《周期性牵张对微图案化血管平滑肌细胞IKCa通道表达的影响》一文中研究指出目的牵张调控血管平滑肌细胞(VSMC)增殖和细胞骨架排列。中电导钙激活钾(IKCa)通道是力敏感离子通道与VSMC增殖呈正相关。已报道破坏细胞骨架影响牵张对IKCa通道的激活。本实验用细胞微图案法使VSMC按与力加载方向预定角度排列,制约骨架受力后重排,观察牵张后IKCa表达的变化及与VSMC增殖的相关性,以期探寻一种不破坏细胞骨架、客观评价力作用下细胞骨架与离子通道相互作用的方法。方法 微图案化VSMC按与加载方向0°、45°和90°施加频率1 Hz应变15%的周期性牵张(病理性牵张)。微图案化但未牵张组(本文来源于《第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编》期刊2018-08-17)

胡雨晴[4](2018)在《微图案化二氧化钛纳米管生物材料的可控构筑及其生物性能的研究》一文中研究指出在生物医用材料领域,细胞与生物材料的相互作用已经成为非常活跃的研究领域,如何有效引导和控制细胞在材料表面的粘附生长是一个关键性的问题。近年来,微图案化生物材料引起了研究者极大的研究兴趣,其表面纳米和微米特征能精确引导和控制细胞的黏附、铺展、增值以及分化行为,在细胞生物传感器、药物筛选、体外组织重建和细胞基础生物学等领域有着广泛的应用前景。生物材料表面进行图案化修饰的技术很多,主要是以玻璃、陶瓷、金属和聚合物基底。在生物性能良好的材料表面简单快速构筑图案化细胞生长基底,特别是构筑具有独特纳微多级结构的微图案化生物材料,是当前生物材料和组织工程领域的一个核心性的研究课题和方向。本文结合光刻技术、金属表面水热处理技术和后热处理技术,在医用金属钛表面成功构筑了具有特殊纳微结构的二氧化钛纳米管微图案材料,定性分析了牛血清白蛋白在二氧化钛微图案表面的吸附情况,并且深入研究了二氧化钛微图案表面的微观结构、浸润性、微图案尺寸和空间排布对前成骨细胞MC3T3-E1选区粘附和定向生长行为的影响。主要研究结果如下:(1)在医用金属钛表面,运用光刻技术在金属钛基底表面成功构筑了边界清晰的高质量光刻胶微图案。以此光刻胶微图案为模板,结合水热处理技术和热处理技术,最终在金属钛表面构筑了具有纳微多级结构的二氧化钛微图案材料。通过控制光刻胶微图案的尺寸制备了不同尺寸(200×200μm、200×100μm、100×100μm、50×100μm)的条纹状二氧化钛纳米管微图案。说明通过控制光刻胶微图案模板的尺寸,可以实现对二氧化钛纳米管微图案尺寸的精确控制。(2)蛋白吸附实验结果表明,微图案化二氧化钛纳米管材料由于具有纳米管和微孔复合结构的巨大比表面积,有利于提高蛋白的吸附能力,FITC-BSA主要选择性聚集吸附在微图案化二氧化钛纳米管微区,呈条状图案。并且FITC-BSA在微图案样品表面吸附较快,吸附2 h后就能形成与基底图案一致的清晰的BSA微图案。(3)细胞培养实验结果表明,对于构筑的具有纳微多级结构的二氧化钛微图案材料,二氧化钛纳米管微区表面超亲水性以及具有内部连通的微米尺度多孔结构和纳米尺度管状结构结合,为细胞提供了充足的锚定空间以及营养充足的生长微环境,能够有效引导细胞优先粘附在超亲水的纳米管区域,形成与基底尺寸一致的细胞微图案。(4)不同尺寸条纹状二氧化钛纳米管微图案样品表面的细胞培养实验结果表明,随着条纹微图案的尺寸的减小,细胞沿着基底微图案的方向发生显着伸长,并且细胞角度与条状图案趋于平行,细胞生长形态显示出各向异性。当微图案化二氧化钛纳米管材料尺寸减小到50×100μm时,细胞生长的取向性最显着。说明通过控制样品微图案的形状、尺寸和空间排布,可有效控制细胞的定向生长行为。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-05-01)

王杰[5](2018)在《微图案化有机/无机复合电纺纤维膜的可控制备及促创面修复研究》一文中研究指出由于外伤或者疾病引起的皮肤损伤,严重的影响了人们的健康生活。由于大面积的皮肤损伤无法自愈,必须借助医疗手段进行辅助治疗。因此迫切需要寻求新型的皮肤组织修复材料来解决此类问题。静电纺丝纳米纤维由于具有同细胞外基质相似的纤维结构、较大的比表面积以及较高的孔隙率等特点,在皮肤组织工程方面具有巨大的应用前景。近年来,图案化纤维膜表面的微结构能够调控其理化性能,促进组织细胞的粘附、增殖与分化,得到越来越多的关注。本文针对皮肤缺损造成的易感染、新生血管不足、修复慢等问题,通过在微图案化纤维膜表面分别负载纳米银颗粒和硅羟基磷灰石,制备了微图案化有机/无机复合电纺纤维膜,并研究了其理化性能及生物学性能。具体工作内容如下:(1)负载有纳米银颗粒的微图案化电纺纤维膜的制备及其生物学性能研究。针对创面易受感染的问题,利用静电纺丝技术和原位还原法制备了具有抗菌性能的PPG/x AgNPs复合电纺纤维膜。首先利用静电纺丝技术将聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PDLLA)、明胶(Gelatin)制备成具有圆洞形貌的电纺纤维膜(PPG),再将AgNPs通过原位还原法负载于PPG纤维表面。实验结果显示,AgNPs均匀地负载于纤维表面,其大小在20-60nm之间。体外结果显示,当AgNPs的负载量为0.1wt%(PPG/0.01AgNPs)时,复合纤维膜对大肠杆菌具有明显的抑制作用,并能较好地促进内皮细胞(HUVECs)的增殖和粘附,该结果显示了PPG/0.01AgNPs图案化电纺纤维膜在受感染创面具有一定的应用潜能。(2)表面沉积有含硅羟基磷灰石的微图案化电纺纤维膜的制备及其促创面修复性能研究。针对糖尿病伤口愈合缓慢、创面血管新生不足等问题,利用静电纺丝技术及激光脉冲(PLD)技术制备了具有高生物活性的PP/x Si-HAp复合纤维膜。首先利用静电纺丝技术将聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PDLLA)制备成具有双取向形貌的微图案化聚己内酯/聚乳酸(PP)纤维膜。在利用PLD技术将硅羟基磷灰石(xSi-HAp)沉积于PP纤维表面形成x Si-HAp涂层,制备出多级结构复合纤维(PP/x Si-HAp)膜。实验结果显示,利用PLD技术成功地将xSi-HAp均匀沉积于PP复合纤维表面,其大小在10-30nm之间,并且xSi-HAp涂层显着改善了复合纤维膜的亲水性能。体外实验显示,该复合纤维膜能够显着促进HUVECs的增殖、迁移以及血管形成。体内实验进一步显示,PP/2.4Si-HAp复合纤维膜能够促进血管新生、胶原沉以及血管生成相关基因的表达,加速了糖尿病小鼠的伤口愈合过程。因此,该复合纤维膜的双取向结构和xSi-HAp协同促进糖尿病伤口的愈合,展示了其在慢性创面修复领域的应用潜能。综上所述,我们设计了微图案化有机/无机复合电纺纤维膜,并研究其在皮肤创伤修复中抗菌和促血管新生的作用。该复合纤维膜的微图案化结构和无机纳米颗粒成分,协同作用促进创面修复,为设计具有高生物活性的创面修复材料及其在创面修复领域的应用提供了提供新方法和理论依据。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-05-01)

朱琦[6](2018)在《化学微图案化表面上液滴蒸发特性研究》一文中研究指出液滴蒸发广泛地应用于冷却集成电路、喷墨印刷、DNA测绘等领域。一般认为材料表面特性对液滴蒸发有着关键的影响。目前对液滴蒸发的研究大多集中在均匀基板上进行,很少涉及图案化表面。为此,利用二氧化钛光催化活性结合紫外光照刻蚀技术,在钛片表面制备各种图案化非均匀润湿性表面,研究固着液滴在这些表面上的蒸发特性。首先,采用阳极氧化退火方法在纯钛片表面制备具有光催化活性的TiO_2纳米管,同时为表面提供纳米级粗糙度,疏水剂处理后,用紫外光透过掩膜照射钛片,使透光部分的疏水基团光降解转变为亲水基团,钛片表面成为超疏水和亲水相间的图案化非均匀润湿性表面。其中疏水部分接触角可达167°,亲水部分接触角在10°以下。制备的表面对液滴润湿具有很好的控制能力,使表面形成界限分明的液体图案。然后,研究表面润湿性差异对液滴蒸发的影响,对比单个液滴在均匀和图案非均匀润湿性表面上的蒸发行为。结果显示:液滴在非均匀图案化表面的蒸发过程多出两个阶段:跳跃模式蒸发阶段和粘滑模式蒸发阶段,在均匀表面上液滴的CCL(constant contact line)模式蒸发阶段所占时长约为总蒸发时间的70%以上,随着表面接触角的增大,液滴蒸发时间延长,在非均匀表面上CCL模式蒸发阶段所占时长为总蒸发时间的80%左右,蒸发表面图案不同液滴蒸发跳跃和粘滑模式存在不同,总体表现为叁相线钉扎时间越长,跳跃次数越少,液滴蒸发耗时越短。其次,研究了液滴在微图案化非均匀表面上的蒸发特性情况,探讨不同图案、亲疏水比例、壁面温度对液滴蒸发的影响。液滴在网状微图案化非均匀表面上蒸发过程跳跃次数较多,蒸发耗时较长,在方格孤岛微图案表面以CCL模式蒸发较多,蒸发耗时较短。表面亲水比例的增加会延长接触面直径从而促进蒸发,相比于亲疏水比例1:3的表面,比例为2:1的表面蒸发时间减少11.5%。固着液滴在加热表面上蒸发时,主要受壁面加热温度影响,升高温度20℃(从40℃至60℃)使液滴蒸发耗时减少66.9%。最后,研究了条纹微图案化非均匀表面上细长液滴蒸发的不对称收缩情况。实验发现条纹相对比率(疏水与亲水条纹宽度的比值)是影响液滴形状的重要参数,相对比率越低液滴越细长,当相对比率大于5时,液滴近似呈球状。液滴在条纹微图案化表面上蒸发时,首先发生径向收缩,随后轴向发生粘滑跳跃现象。条纹相对比率从0.2放大到5时,液滴长宽比从3.2减小至1.02,蒸发耗时减少37.1%。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-03-12)

肖文武[7](2018)在《精确调控生物分子分布及功能的微图案化电纺纳米纤维》一文中研究指出众所周知,精确控制生物分子的分布和功能在组织工程和再生医学中占有非常重要的地位。近些年来出现的微图案化技术提供了一种通过精确控制材料化学组成和微观结构进而调控生物分子分布和功能的方法,但是目前所用的微图案化基底往往是惰性的或生物相容性不好的材料如PDMS或硅片等,在一定程度上限制了微图案化技术在调控生物分子分布和功能方面的应用。静电纺丝由于操作简便,可连续生产,且制备的纳米纤维具有比表面积大、能模拟天然细胞外基质结构等优点而被广泛的应用到组织工程和再生医学领域。本课题组早前的工作利用琼脂水凝胶印章实现了PLLA电纺纳米纤维的微图案化,但是该方法所制备的图案化材料尚未研究其应用。鉴于此,本工作进一步结合琼脂水凝胶印章和先进静电纺丝方法制备了图案化的掺银PLLA纳米纤维、PET/PLLA并列纤维以及中空PLLA纤维,并研究了这叁类材料如何精确控制细菌、细胞和蛋白分子分布及功能。具体研究内容如下:首先,为了控制细菌的区域分布,我们在PLLA纳米纤维中掺杂了银纳米粒子,将收集到的纤维膜用琼脂水凝胶印章微图案化后,刻蚀部分基底为玻璃,未刻蚀部分基底是掺银PLLA纳米纤维,由此构建了组分不同的微图案化区域。以大肠杆菌为例进行了细菌的接种,结果表明在刻蚀部分细菌生长良好,几乎未出现死细菌,而未刻蚀部分死细菌数目随纳米纤维中银掺杂量的增加而增加,说明我们可以通过控制掺银PLLA纳米纤维的图案来控制细菌的活死分布。其次,为了控制细胞的选择性分布,我们利用了并列电纺制备了PET/PLLA并列纤维,将收集到的并列纤维用琼脂水凝胶印章进行处理,由于叁氟乙醇只能刻蚀PLLA而不能刻蚀PET,因此被琼脂水凝胶印章接触的区域剩下PET纤维,未接触部分仍为并列纤维,由此构建了PET/PLLA并列纤维和PET纤维的微图案化区域。以小鼠骨髓间充质干细胞为例进行细胞的接种,结果显示小鼠骨髓间充质干细胞总是优先在被刻蚀区域(PET纤维)黏附增殖,表明我们通过控制PET/PLLA并列纤维的图案可以控制细胞的区域分布。最后,为了控制蛋白的吸附和释放,我们利用同轴电纺制备了取向PLLA中空纤维,将收集到的中空纤维用琼脂水凝胶印章微图案化后制备具有特定长度的中空纤维。以BSA为模型蛋白比较了实心和中空纤维吸附蛋白的能力,并研究了不同长度PLLA中空纤维释放BSA蛋白的速率,结果表明PLLA中空纤维吸附蛋白能力更强,而且越长的中空纤维释放蛋白的时间越长,有一定的缓释效果。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-01-10)

李裕民,龚逸鸿[8](2017)在《Ⅱ型胶原微图案化对猪关节软骨细胞行为的影响》一文中研究指出【目的】明确调控生物材料表面拓扑结构对猪关节软骨细胞基础生长行为和功能的影响,为关节软骨组织缺损修复提供理论依据。【方法】利用食人鱼溶液(Piranha,H_2O_2∶H_2SO_4)对普通玻片进行氧化,以紫外光刻法制备具有不同尺度条带微图案的Si印模,经氧气等离子体处理和Ⅱ型胶原(COLⅡ)浸润后,通过微接触印刷(μCP技术)将COLⅡ固定在氧化玻片材料表面,将猪关节腔软骨细胞接种于微图案化的支架材料上,经37℃、5%CO_2培养箱培养后采用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)比色法和二乙酸荧光素(FDA)荧光染色法分别观察软骨细胞的增殖生长情况。【结果】经食人鱼溶液处理后玻片表面羟基化程度提高,亲水性明显增强。通过μCP技术能成功将COLⅡ印刷在羟基化玻片表面上,且条带均匀、整齐。将猪软骨细胞接种到构建的取向性COLⅡ微图案材料上进行培养,发现COLⅡ能为猪软骨细胞提供黏附位点,且取向性COLⅡ微图案对软骨细胞的增殖生长有促进作用,但不同尺度(100、200和300μm)线宽对软骨细胞的增殖生长存在明显差异,表现为线宽越宽,软骨细胞的增殖生长能力越弱。猪软骨细胞在COLⅡ微图案材料上生长状况良好,随着培养时间的延长,软骨细胞多呈多边形;其软骨细胞培养效果优于无规则的涂覆COLⅡ微图案材料。【结论】利用μCP技术成功构建的规整COLⅡ微米级拓扑结构对猪关节软骨细胞的黏附铺展、增殖行为有促进作用,且线宽尺度与软骨细胞增殖生长能力呈反比趋势。即通过人为调控生物材料的表面活性拓扑结构,在一定程度上能有效调控或影响关节软骨细胞的生长行为。(本文来源于《南方农业学报》期刊2017年12期)

邹淑亭[9](2017)在《微图案化电流体动力喷射打印规律与工艺优化研究》一文中研究指出电流体动力喷射打印(电喷印)是近年来出现的一种基于增材原理制造微纳结构或者功能性产品的新型微尺度3D打印技术,其具有精度高、打印材料广泛、成本低、结构简单等特点,尤其是对于高粘度液体材料,具备可打印低于喷嘴尺寸一个数量级图案的独特优势,在诸多领域已经显示出广阔的工业化应用前景。然而电喷印的成形机理比较复杂、影响因素众多,目前国内外关于电喷印的研究并不深入,揭示其打印的内在规律,获得较为理想的打印工艺窗口,实现各种功能性材料在不同材质基板上的高精度微图案化以满足其在各领域的应用需求依旧是当前亟待研究及解决的关键性问题。本文围绕理论分析、工艺优化实验研究、微尺度图案化案例研究叁个方面,针对两种典型材料体系(聚合物、纳米银导电油墨)对电喷印工艺参数影响规律及打印工艺窗口进行了系统地理论分析与实验研究;并通过3类不同打印材料及3种不同材质衬底的高精度图案化验证了所获得打印规律和工艺优化窗口的正确性与可行性。具体工作如下:(1)本文结合电流体动力学基本理论,围绕锥射流喷射模式、锥射流影响因素两个方面对电喷印的喷射机理进行了系统地理论分析。(2)在理论分析的基础上,从UV油墨制备、工艺参数影响及规律、打印工艺窗口优化叁个方面对电喷印打印聚合物材料进行了具体的实验研究。系统研究并揭示了电流体动力喷射打印工艺参数对泰勒锥和打印图形的影响及其规律;优化出针对同一喷嘴较为理想的喷印工艺窗口,并采用内径60μm的喷嘴,实现了光敏聚合物材料(4200cps)最小线宽3μm打印。此外,提出了一种通过调整打印工艺参数间接控制泰勒锥形状和尺寸,进而实现对于打印图形精度和质量有效控制的新方法。所提出的方法和研究结果为电流体动力喷射打印的打印分辨率、图形质量和打印稳定性改进及提高奠定了基础。(3)针对印刷电子、3D结构电子及高精密电子器件等对超微细导电电路(电极)的应用需求,重点研究了具有广泛应用前景的纳米银导电油墨材料的打印规律,优化出适于不同材质衬底的打印工艺窗口。最终采用内径60μm的喷嘴,实现了高粘度(9500cps)纳米银浆在PET、玻璃、硅片衬底上线宽低于5μm(最小线宽2μm)的高精度打印,并通过烧结与电阻率测定,获得最小电阻率为6.54μΩ·cm。(4)开展了电喷印微尺度图案化应用案例研究。通过3类不同打印材料(光敏聚合物、高粘度纳米导电银浆、高银含量纳米导电油墨)及3种不同材质衬底(PET、硅片、玻璃)的微尺度图案化,采用内径60μm喷嘴实现了高银含量超高粘度(-20000cps)纳米导电浆料在硅片基板(6μm)银导线及高粘度纳米导电银浆在PET基板(线宽3μm)、玻璃衬底(线宽8μm)上银网格透明电极打印,验证了所获得工艺优化影响规律及打印工艺窗口的正确性和可行性。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2017-12-01)

刘昱[10](2017)在《表面微图案化的仿生骨材料对骨髓间充质干细胞的影响和初步应用研究》一文中研究指出通过调控生物物理因素来控制干细胞命运是近年来进行干细胞研究的热点。而生物物理因素,包括细胞微环境中的拓扑学结构和机械性能,可通过细胞与基底的相互作用影响上游细胞骨架的活动和下游基因的表达,最终调节诸如分化等细胞行为。作为可系统性地调控细胞微环境的方法,微图案化是一种不依赖于任何基因修饰或外部刺激的指导干细胞分化的途径。近年来,光刻蚀法、软刻蚀法、微接触法等细胞微图案化技术日趋成熟,成为了研究指导干细胞行为的有力工具。羟基磷灰石是一种具有良好的生物相容性的生物材料,具有优秀的促骨修复的能力。而仿生矿化制备的羟基磷灰石颗粒,由于蛋白模板的加入,不仅在成分上更类似于天然骨,而且能影响干细胞的粘附、生长等行为,因此矿化纳米羟基磷灰石作为骨修复材料有着广泛的应用前景。在本课题中,我们研究了一种用于制备矿化纳米羟基磷灰石颗粒微图案的方法,该基于矿化纳米羟基磷灰石颗粒的微图案可有效控制骨髓间充质干细胞的分化。具体来说,该矿化纳米羟基磷灰石颗粒的微图案可以高效控制骨髓间充质干细胞的形态,并促进骨髓间充质干细胞向成骨方向分化。首先,我们用光刻法制备具有微图案的PDMS模板,倒模制成亲水性的琼脂糖印章后,再利用微接触法将矿化纳米颗粒微图案转移到基底上并用于骨髓间充质干细胞的研究。对细胞和材料进行荧光染色后观察的结果表明,该矿化纳米羟基磷灰石颗粒的微图案可在PDMS基底上保持稳定并有效限定细胞生长。PT-PCR、流式细胞仪和免疫荧光的结果都表明,该矿化纳米羟基磷灰石颗粒的微图案能促进骨髓间充质干细胞在成骨和成血管方向上的分化。为了实现微图案化的矿化纳米羟基磷灰石颗粒的应用价值,在本课题中,我们还将矿化纳米羟基磷灰石微图案固载到明胶上并交联固化制备成具有一定强度的仿生骨膜材料。对该骨膜进行荧光和SEM表征的结果证明,微图案被高效稳定地转移到明胶上。皮下植入实验的结果表明,该骨膜具有良好的生物相容性和诱导体内血管生成的能力,且不会引起明显的炎症反应。此外,我们还研究了不同形状的微图案在体外诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的影响,以及在体内成骨诱导能力的影响。从一系列定性和定量的实验结果来看,骨膜材料中条纹状的微图案相比网格状的微图案更能促进骨髓间充质干细胞成骨分化,以及在体内诱导形成新骨。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

微图案化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目的:在PDMS表面构筑出叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹的仿生micropatterned PDMS表面,并对四种仿生micropatterned PDMS表面进行表面形貌、粗糙度、水润湿角的表征;通过相关细胞实验比较不同仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞形态、增殖、粘附的影响,为恶性肿瘤的预防、诊疗提供一种新的研究视角。方法:将叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹做为模板,在PDMS表面构筑仿生叁叶草、竹叶、爬山虎和指纹的表皮微结构micropatterned PDMS。采用SEM对四种仿生micropatterned PDMS表面的微观形貌及四种原模板的表面形貌进行表征;采用叁维轮廓仪对四种仿生micropatterned PDMS表面的微观形貌行进表征,并测量其粗糙度;采用接触角测量仪测量空白PDMS表面及四种仿生micropatterned PDMS表面的水接触角。用MTT实验的结果,评价PDMS材料对Cal-27和Hela两种细胞的毒性,采用SEM观察四种仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞的形态的影响;采用荧光显微镜评价四种仿生micropatterned PDMS表面对Cal-27和Hela细胞形态的影响及生长趋势的影响。结果:(1)物理表征:通过SEM观察,在PDMS表面构筑的仿生微图案,与原模板表皮的微图案相似,并且呈互补的形貌结构,爬山虎的表面图案为多个不规则的长条形“岛状”结构单元,叁叶草的表面形貌呈高度对称性,类似于多个“椭圆盘”密集地排列,呈“鱼鳞状”,竹叶的表面图案呈多个长条形“脊”状排列,指纹的表面图案呈回旋条纹状,具有高度对称性;叁维轮廓仪测表面粗糙度结果显示,爬山虎micropatterned PDMS表面粗糙度2.44±0.32μm;竹叶micropatterned PDMS表面粗糙度5.53±0.57μm;叁叶草micropatterned PDMS表面粗糙度7.12±0.48μm;指纹micropatterned PDMS表面粗糙度10.50±0.72μm。四种仿生micropatterned PDMS表面粗糙度大小为爬山虎micropatterned PDMS表面<竹叶micropatterned PDMS表面<叁叶草micropatterned PDMS表面<指纹micropatterned PDMS表面;接触角测量仪测量四种仿生micropatternedPDMS表面水接触角结果显示,空白PDMS的表面,水接触角约为108.32±0.08°;爬山虎micropatterned PDMS的表面,水接触角约为110.64±0.16°;指纹micropatterned PDMS的表面,水接触角约为113.56±0.10°;竹叶micropatterned PDMS的表面,水接触角约为114.93±0.22°;叁叶草micropatterned PDMS的表面,水接触角约为116.75±0.18°。PDMS是一种疏水材料,它的表面为一种疏水性界面,仿生micropatterned PDMS表面的构筑加大了PDMS表面的疏水性,且在一定范围内,随着粗糙度的增加,micropatterned PDMS表面疏水性有增大的趋势。(2)细胞实验:MTT结果显示,实验中所选取的四种仿生micropatterned PDMS表面,随着micropatterned PDMS表面粗糙度的增加,两种细胞存活率有降低的趋势,且Cal-27细胞相较于Hela细胞,其对仿生micropatterned PDMS表面粗糙度的影响更敏感。SEM和荧光显微镜观察结果显示仿生micropatterned PDMS影响Cal-27和Hela细胞的形态和特征,仿生micropatterned PDMS表面可以促进Cal-27和Hela细胞的铺展和粘附,对于取向明显的指纹micropatterned PDMS和竹叶micropatterned PDMS,两种细胞多沿着图案的取向分布铺展。在一定的粗糙度范围内,仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27细胞和Hela细胞核质比越小,越有利于细胞铺展。结论:成功在PDMS表面构筑四种仿生micropatterned PDMS表面,其表面结构可以促进Cal-27和Hela细胞的粘附和铺展,在一定的粗糙度范围内,仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27细胞和Hela细胞核质比越小,越有利于Cal-27细胞和Hela细胞的铺展,对于有明显取向的图案,细胞多沿着图案的取向分布铺展。相对于Hela细胞,Cal-27细胞对仿生micropatterned PDMS表面形貌的影响更敏感。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微图案化论文参考文献

[1].赵飞.多组分液滴在微图案化表面的蒸发特性研究[D].华南理工大学.2019

[2].王学锋.PDMS表面仿生微图案化构筑对Cal-27和Hela细胞粘附的影响研究[D].兰州大学.2019

[3].李亚南,陈心兰,黄扬壁,郑雨帆,贾潇凌.周期性牵张对微图案化血管平滑肌细胞IKCa通道表达的影响[C].第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编.2018

[4].胡雨晴.微图案化二氧化钛纳米管生物材料的可控构筑及其生物性能的研究[D].苏州大学.2018

[5].王杰.微图案化有机/无机复合电纺纤维膜的可控制备及促创面修复研究[D].上海师范大学.2018

[6].朱琦.化学微图案化表面上液滴蒸发特性研究[D].华南理工大学.2018

[7].肖文武.精确调控生物分子分布及功能的微图案化电纺纳米纤维[D].华南理工大学.2018

[8].李裕民,龚逸鸿.Ⅱ型胶原微图案化对猪关节软骨细胞行为的影响[J].南方农业学报.2017

[9].邹淑亭.微图案化电流体动力喷射打印规律与工艺优化研究[D].青岛理工大学.2017

[10].刘昱.表面微图案化的仿生骨材料对骨髓间充质干细胞的影响和初步应用研究[D].华中科技大学.2017

论文知识图

激光组装磁性纳米粒子制备微结构应用...电沉积方法制备彩色图案化发光薄膜的...3.7梯度微图案化OCP膜层的元...不同图案和不同尺寸的微图案化微图案化后的并列纤维二种图案...表面微图案化结构对mMSCs行...

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微图案化论文_赵飞
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