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学科主题生物化工
生物微胶囊氧传质研究
赵伟
2012-11-15
导师马小军
专业生物化工
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要生物微胶囊广泛应用于生物医药等领域。微胶囊中的细胞生物学行为受微胶囊内氧传质控制。微胶囊有更致密的表层,因此其中的氧传质更值得关注。本论文以海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠和海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠微胶囊为模型,对生物微胶囊氧传质的影响因素进行了考察。 本文建立了非稳态法,测量微胶囊中的溶氧扩散系数,并模拟微胶囊受污染的情况,考察扩散系数的变化规律。结果表明,微胶囊和胶珠中氧扩散系数无显著性差异。微胶囊粒径越小氧扩散系数越小,但比表面积大,所以氧流量更大,载细胞能力更强。蛋白的污染不会影响微胶囊的氧扩散系数;微胶囊内的细胞和外部纤维化包裹会降低其氧扩散系数。 利用测得的溶氧扩散系数,建立扩散反应模型,对微胶囊氧传质进行数学模拟,预测微胶囊载细胞能力并对氧传质限制性因素进行了分析,得出微胶囊粒径越大出现乏氧的风险越高的结论,微胶囊中的氧传质受限于微胶囊的粒径而非扩散系数。 最后,考察了氧传质对囊内细胞氧代谢的影响。结果表明,细胞培养过程中囊膜不是引起乏氧的主要因素。调节粒径和囊外氧浓度可以调控氧传质。 本论文研究结果表明,微胶囊和胶珠中的氧传质性能无差异;实际应用情况下,微胶囊膜不是引起乏氧的主要原因;微胶囊中的氧传质受限于微胶囊的粒径。小粒径微胶囊在细胞培养应用方面存在优势。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116752
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
赵伟. 生物微胶囊氧传质研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.
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