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低摩擦及高強度水膠應用於修復關節軟骨之研發

為了解決sol sr-5的問題，作者凌銘鴻 這樣論述：

本研究利用UV光聚合Polyacrylic acid-Alginate-Silica (PAA-Alg-Si)水膠，應用於磨損之膝關節軟骨之置換。實驗方面，改變不同的單體濃度及Silica的含量，針對製備之水膠進行物性探討，測試其機械性質、SEM、摩擦試驗及膨潤度。結果顯示出，經壓縮測試後，Silica添加量越多材質本身越有韌性其機械性質越高當Silica添加量達24 % (w/w)時，剛性達0.73 MPa，壓縮強度可高達12 MPa。由SEM圖也可以看出，有添加Silica的水膠其孔洞呈現比較緻密情況。DMA測得的儲存模數(E’)為(0.39~4.12)×104 Pa、流變儀(SR-5)

測得的儲存模數(G’)為(0.003~0.36)×104 Pa及交聯密度為(0.92~4.21)×10-5 mole/cm3，皆可看出材質本身越硬者其儲存模數(E’、G’)越高，相對的其交聯密度也越高。摩擦試驗則是添加Silica含量所測得的摩擦係數為0.3×10-3，其表面越顯得光滑。且具有良好的膨潤度(5.98~15.81 w/w)其含水率皆可達到90 %以上，亦符合軟骨所需求的含水量。而在生物相容性測試方面，本研究將脂肪幹細胞植覆於水膠上，由MTS測試及SEM觀察時可以知道PAA-Alg-Si水膠隨著天數增加其細胞數量也隨之增加。由Cell counts證明PAA-Alg-Si水膠皆符合

25 %~40 %安全範圍內，證明本研究所製備的PAA-Alg-Si水膠支架能成功讓脂肪幹細胞貼附及增生。綜合以上結果本研究所製備之PAA-Alg-Si 水膠極適合應用於修復關節軟骨。

幾丁聚醣水溶液凝膠狀態之流變學研究

為了解決sol sr-5的問題，作者陳鐵元 這樣論述：

由於幾丁聚醣之黏彈性質受幾丁聚醣濃度、pH值、不同酸性系統、不同分子量等因素之影響，故本研究係探討幾丁聚醣在半稀釋區域（semi-dilute regime）及其溶膠/凝膠狀態轉換(sol/gel transition) 之黏彈性質，藉上述等因素探討其變化進而來瞭解其流變性質，便於日後於生醫方面之應用，如抽絲、成膜等等。 在其濃度為半稀釋區域，利用微管振盪流變儀（V-E System），試著找出此時之特殊流體現象，在此我們利用Maxwell Model去模擬其動態黏彈性質，結果發現是相當吻合的。而且經由實驗吾人發現經模擬所得到的交界模數會是一個高分子濃度的函數（G∞＝f(

Conc.)），且此交界模數與高分子濃度成一正變比關係。 另外也利用SR-5動態黏彈流變儀針對幾丁聚醣水溶液系統之凝膠化作相關之探討。根據結果，我們發現幾丁聚醣濃度越高會呈現較強的凝膠狀態，在相同CS濃度下分子量越大亦是如此，且幾丁聚醣之性質會隨環境pH值上升及其分子量變大而降低其溶膠凝膠狀態轉換之臨界點。此外，使用醋酸為溶劑所得到的溶膠凝膠轉換臨界點會較使用甲酸來的低，主要是因為兩者在相同的當量莫耳濃度下，由於甲酸有較低的pKa，所以能維持一個pH值較低的環境，而提高其溶膠凝膠狀態轉換之臨界濃度。