絲素蛋白取向電凝膠仿生誘導(dǎo)SF-HA的合成.pdf

1、背景：羥基磷灰石(HA)是人體硬組織中（骨骼和牙齒）的主要無機(jī)相成分，在骨骼中所占比例為65％，可為骨骼提供必需的強(qiáng)度和硬度[1]。在牙釉質(zhì)中質(zhì)量所占比例為96-97%[2]。人工合成的HA不僅在成分上與人體組織相同，而且在結(jié)構(gòu)上也與人體組織相似，植入人體內(nèi)后，在體液作用下，鈣、磷會(huì)游離出材料表面，被機(jī)體組織所吸收，并長出新的組織[3]，具有很好的生物相容性和生物活性，能與人體骨組織形成化學(xué)鍵結(jié)合[4]，并產(chǎn)生骨傳導(dǎo)作用，是理想的硬組織

2、替代材料，近20多年來已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于整形外科和牙科領(lǐng)域[5-7]。天然蠶絲蛋白（SF）具有獨(dú)特的機(jī)械性能、生物活性、良好的生物相容性和生物可降解性，且植入人體后不會(huì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)等特性。絲素蛋白可以誘導(dǎo)無機(jī)礦物鹽離子在其表面沉積，如在人體仿生環(huán)境下誘導(dǎo)碳酸鈣、HA等晶體的形成，并且礦化后的復(fù)合材料是一種良好的骨移植材料。
　　目的：在本文的研究中，我們用絲素蛋白取向電凝膠作為模板在模擬體液中仿生誘導(dǎo)羥基磷灰石的合成。并系統(tǒng)的研究了

3、不同濃度的取向電凝膠和預(yù)鈣化溫度對(duì)所合成材料的表面形貌和鈣磷摩爾比的影響。
　　方法：1．將絲素蛋白濃縮液通過稀釋轉(zhuǎn)化成不同濃度的絲素蛋白類凝膠，分別制取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5wt%、1.25wt%、2wt%的三種濃度類凝膠。2．將制備好不同濃度類凝膠通過電泳作用轉(zhuǎn)化為具有一定取向性的絲素蛋白電凝膠。3．將三種濃度的取向電凝膠經(jīng)過預(yù)鈣化3次后分別放入模擬體液中靜置24h。4．通過改變?nèi)∠螂娔z濃度（0.5wt%、1.25wt%、2wt%

4、）和改變預(yù)鈣化溫度（10℃、25℃、37℃），觀察復(fù)合材料表面的形貌特征變化。
　　結(jié)果:
　　通過改變?nèi)∠螂娔z濃度（0.5wt％、1.25wt％、2wt％）和改變預(yù)鈣化溫度(10℃、25℃、37℃)，與未經(jīng)過電場作用的類凝膠仿生礦化誘導(dǎo)生成的HA相比較，表面形貌發(fā)生了明顯的變化，并且不同濃度和不同溫度下仿生礦化后形成的HA形貌也不同，由小球形—交聯(lián)狀—三維孔洞片狀結(jié)構(gòu)形貌轉(zhuǎn)變。并對(duì)所得材料進(jìn)行測試表征，F(xiàn)TIR數(shù)據(jù)結(jié)果表

5、明所得材料的無機(jī)鹽主要是HA; ICP分析材料中的鈣磷摩爾比非常接近HA鈣磷摩爾比，與人體骨組織和牙體硬組織中的鈣磷摩爾比非常接近。SEM和XRD分析所得材料的形貌和結(jié)晶度，數(shù)據(jù)結(jié)果表明此方法制備的材料結(jié)晶度較低，并且隨著濃度的增加和預(yù)鈣化溫度的升高，其晶體沿c軸取向生長，且磷酸鹽以自組裝的形式沉積在材料表面，材料表面形貌也有小球形結(jié)構(gòu)向三維多孔片狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)交。
　　結(jié)論:
　　本課題以絲素蛋白取向電凝膠作為模板，鈣磷離子在精