靜電紡絲素蛋白納米纖維的制備及仿生礦化研究.pdf

1、絲素蛋白是一種有著優(yōu)良生物相容性、易加工性及可調(diào)控的降解性等諸多優(yōu)點(diǎn)的獨(dú)特的天然高分子。以模擬天然骨結(jié)構(gòu)，通過仿生礦化法制備的絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料，具有良好的生物學(xué)性能，是近年來骨修復(fù)生物材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本文以制備的再生絲素蛋白水溶液為基礎(chǔ)，通過靜電紡絲法獲得了絲素蛋白無序和有序納米纖維，并以無序納米纖維作為模板，分別采用交替浸漬法和模擬體液法對(duì)其進(jìn)行了仿生礦化研究，討論了不同礦化方法、后處理方式和礦化液配方等因素對(duì)其誘

2、導(dǎo)磷灰石生長的影響。
　　首先，以CaCl2-EtOH-H20三元溶液體系為溶劑，制備了再生絲素蛋白水溶液。通過對(duì)脫膠絲在不同溫度下溶解程度的對(duì)比研究，得出了最佳溶解條件為:60℃下溶解3h。建立了一種由折光指數(shù)直接獲知再生絲素蛋白水溶液濃度的快速測(cè)定方法。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)溶液的表面張力隨著濃度或pH值的增加而增大。
　　其次，通過靜電紡絲法分別制備了絲素蛋白無序和有序納米纖維。研究了絲素蛋白溶液pH值對(duì)其可紡性的影響，發(fā)現(xiàn)溶

3、液的最低可紡濃度隨著溶液pH值的減小而下降。溶液pH為6.0時(shí)具有最大的可紡濃度區(qū)間，此時(shí)的最佳紡絲參數(shù)為:溶液濃度30 wt％，電壓35 kV，間距18 cm，注射速度0.9 ml/h;此外，采用平行電極法并通過不同收集裝置制備靜電紡有序納米纖維，結(jié)果表明當(dāng)以圓形柵格作為接收裝置，柵格傾斜角度為60°時(shí)，可得到高度有序的納米纖維。
　　最后，以靜電紡絲素蛋白無序納米纖維作為模板，分別采用交替浸漬法、模擬體液(SBF)法進(jìn)行仿生礦

4、化研究。在交替浸漬法中，靜態(tài)交替礦化形成的磷灰石主要生長在纖維表面，動(dòng)態(tài)交替礦化過程中形成的磷灰石在纖維表面及纖維間隙中均有沉積，而且具有更快的成核生長速度和更高的結(jié)晶度。在模擬體液法中，對(duì)于不同的后處理方式，采用45°水蒸氣處理比甲醇處理更能促進(jìn)SF電紡纖維誘導(dǎo)磷灰石成核生長;在模擬體液的配方上，改進(jìn)的SBF(r-SBF)比起1.5×SBF更有利于誘導(dǎo)磷灰石的成核生長;在靜、動(dòng)態(tài)不同的礦化方式上，動(dòng)態(tài)模擬體液更有利于誘導(dǎo)磷灰石的成核生