混有絲素蛋白短纖維的絲素蛋白膜的制備和表征.pdf

1、絲素是一種天然纖維蛋白,機(jī)械性能優(yōu)良,具有優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性。而且生物相容性良好,降解產(chǎn)物對(duì)人體無害。絲素復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、組織工程等領(lǐng)域。本研究利用短纖維增強(qiáng)材料原理,將蠶絲短纖維以隨機(jī)取向的方式混入絲素蛋白溶液中制備復(fù)合絲素膜,從人體生物學(xué)的角度出發(fā),模擬膝關(guān)節(jié)半月板表面膠原短纖維蛋白層的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,探討添加蠶絲短纖維的絲素膜用于組織工程修復(fù)的可能性,為下一步整合其他形式的絲素蛋白材料,構(gòu)建具有多級(jí)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的人工半

2、月板或其他組織打下基礎(chǔ)。
　　本文首先通過堿溶液水解蠶絲,制備10-600μm微米的蠶絲短纖維。通過一系列的條件優(yōu)化得到最大的產(chǎn)率和最佳的均一度,制備方法重復(fù)性好。將短纖維按不同比例混入絲素蛋白膜中后,測定復(fù)合絲素膜的拉伸性能,進(jìn)而優(yōu)化復(fù)合絲素的制備方法和條件,證明了以30％質(zhì)量比添加甘油的處理方法較水蒸汽、甲醇及超聲處理方法得到的不溶膜成膜效果好。通過頂破強(qiáng)力實(shí)驗(yàn)測定復(fù)合絲素膜的壓力分散效果并與純絲素蛋白膜做比較。添加1％質(zhì)量比

3、蠶絲短纖維的復(fù)合絲素膜在微觀形態(tài)上優(yōu)于其他比例,纖維均勻分散在膜里,在機(jī)械性能上,拉伸強(qiáng)度達(dá)到10.5MPa,伸長達(dá)56.7％,符合半月板表面纖維蛋白層的強(qiáng)力要求。進(jìn)一步通過紅外光譜、X-射線衍射、差熱分析等手段證明添加短纖維對(duì)絲素蛋白膜的材料性能不產(chǎn)生顯著影響,并且通過酶降解及細(xì)胞活性測試等實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合絲素蛋白膜具有良好的生物降解性和生物相容性,適合作為起緩沖作用的短纖維蛋白層替代物用于人工半月板的構(gòu)建。
　　本研究首次將絲素蛋