絲素蛋白納米纖維-納米金復合材料的制備及性能研究.pdf

1、納米金由于具有獨特的光電性能和生物相容性,在生物診斷、生物成像、光熱治療、藥物控釋等眾多領域表現出潛在的應用價值,已經成為目前研究最熱的納米材料之一。納米金的尺寸、形狀、穩(wěn)定劑的種類和組合方式決定了納米金的應用范圍。與分散納米金相比,一維排列的納米金在光熱治療、拉曼增強和導電性方面具有獨特的性質。作為天然高分子,絲素蛋白因具有良好的生物相容性、可降解性、機械穩(wěn)定性等受到關注,同時絲素蛋白納米顆粒已經被證明可以用來制備納米金顆粒,然而利用

2、絲素蛋白納米纖維制備一維排列的納米金顆粒目前還沒有報道。這主要是因為通過體外重組或家蠶腺體內獲得的絲素蛋白納米纖維一般以凝膠或者固體狀態(tài)存在,不利于納米金的合成。因此體外制備絲蛋白納米纖維水溶液并以此為基礎合成一維排列的納米金線將會拓展絲素蛋白在光電領域中的應用。
　　在本論文中,我們首先將新鮮的絲素蛋白溶液進行濃縮、稀釋和熱處理,絲素蛋白納米結構由納米顆粒自組裝成長度為1-2μm,高β-sheet含量納米纖維。以此為基礎,利用化

3、學合成法得到了在絲素蛋白納米纖維上生長的分散納米金,尺寸在3.60±1.09 nm左右。同時絲素蛋白對納米金具有穩(wěn)定作用(zeta電位在-20 mv左右),較強的靜電排斥作用促使納米金在水溶液中保持穩(wěn)定狀態(tài)。
　　然后通過改變反應溶液的pH,我們得到一系列不同尺寸的納米金顆粒,并探究了其在拉曼增強領域的應用,獲得具有良好拉曼增強效應的納米金材料。隨后與絲素蛋白納米顆粒穩(wěn)定的納米金對比,系統研究了絲素蛋白模板結構變化對納米金穩(wěn)定性的

4、影響。
　　最后,利用絲素蛋白納米纖維的模板效應,通過重復還原法提高納米纖維上金顆粒的密度,加入適量的生長液,得到了完整的一維納米金線。以此為基礎,通過層層沉積法制備了二維薄膜,導電性測試表明其I-V曲線具有明顯的歐姆特性,呈現出良好的導電性,有望應用于電刺激誘導干細胞分化和增殖的研究。
　　綜上所述,本文通過濃縮、稀釋和熱處理的方法得到了絲素蛋白納米纖維。以此為模板和穩(wěn)定劑并結合不同的處理方法得到各種納米金材料。該研究不僅