訾园兴:SF/SA/HBG纤维复合支架材料的构建及其体外生物活性研究论文

訾园兴:SF/SA/HBG纤维复合支架材料的构建及其体外生物活性研究论文

本文主要研究内容

作者訾园兴(2019)在《SF/SA/HBG纤维复合支架材料的构建及其体外生物活性研究》一文中研究指出:丝素蛋白(Silk fibroin,SF)是由蚕丝脱胶提取而成,并具备无毒无害、无刺激性气味、透气透湿、优异的机械性能、可生物降解、良好的生物相容性等特点的天然高分子材料。将丝素经过氯化钙溶解后制备出再生丝素蛋白,可以形成微纳米级别的纤维直径,这有助于提高纤维支架材料的比表面积,形成较大的孔隙结构;综合以上性能使得再生丝素蛋白在药物缓释、组织工程、骨修复材料、伤口敷料等医学领域具有广泛的应用潜力和开发前景。本文主要是选择适宜浓度的丝素蛋白甲酸纺丝液进行静电纺丝,为了弥补单一材料相关性能的不足,我们分别加入了一定比例且无毒、无害、可生物降解的天然高分子材料海藻酸钠(Sodium alginate,SA),和能够改善支架材料的骨传导性及愈合能力的中空生物活性玻璃(Hollow bioactive glass,HBG),最终构建出具有良好生物活性的纤维支架材料。此外,并对纤维复合材料进行了一系列测试与表征,为再生丝素蛋白生物医用支架材料的深入研究提供出一种构思。本课题所探究的主要内容如下:(1)丝素蛋白纤维支架材料的构建及其可纺性探究采用静电纺丝技术,以甲酸为溶剂,丝素蛋白为原料,制备出丝素蛋白纤维支架材料,为了得到形貌良好的纤维支架材料,我们设计了实验方案分别对纺丝液的浓度、纺丝电压及其纺丝距离进行探究。利用FE-SEM分别对纤维表观形貌及直径分布情况进行了分析,最终获得最优化的纺丝工艺条件。探究结论如下:纺丝液浓度为10 wt%,纺丝电压为14 kV,纺丝距离为14 cm;外界环境调节设定:温度控制在20℃,湿度控制在55%;可以制备出纤维形貌良好且平均直径在181 nm,离散程度最小的纤维支架材料。(2)SF/SA纤维复合支架材料的制备及体外生物活性探究采用丝素蛋白纤维支架材料最佳的纺丝工艺参数,以不同质量比具有水溶性的海藻酸钠作为添加剂制备出SF/SA纤维复合支架材料,并对两者的最佳复合比例进行初步探究。然后,对SF/SA纤维复合支架材料进行交联处理及其体外生物矿化活性研究,随后进行了一系列的测试与表征。研究表明:SF与SA的最佳复合质量比为5∶1,采用无水乙醇交联处理后的纤维复合支架材料结构更加稳定,使得其纤维直径变粗,纤维间孔隙增多。视频接触角测试结果显示:随着SA复合含量的增多,SF/SA纤维复合支架材料的亲水性能越好。经过体外生物矿化处理后,结果显示:随着SA复合含量的增多,复合纤维表面羟基磷灰石形成能力也随之增强,单位时间的生成量也逐渐增多,表明SF/SA纤维复合支架材料具有良好的生物活性,并且具备作为纤维支架基体材料的潜力。(3)SF/SA/HBG纤维复合支架材料的制备及体外生物活性研究利用静电纺丝技术,分别以丝素蛋白和海藻酸钠作为支架材料的有机部分,以中空生物活性玻璃为无机部分,成功构建出SF/SA/HBG纤维复合支架材料。另外,我们分别对纤维复合支架材料进行了交联处理及体外生物矿化活性研究,并进行一系列的测试与表征。结果表明:最佳的HBG的添加量为10 wt%,HBG有的存在于纤维内部,有的镶嵌在纤维表面,并在纤维表面产生局部凸起,形成粗糙的表面结构。随着HBG含量的增多,纤维表面的凸起结构越为明显,团聚现象越来越为严重。经过无水乙醇处理后的纤维复合支架材料分子结构趋于稳定,纤维发生溶胀使得直径变粗,纤维与纤维之间的空隙也随着变大;经过生物矿化后的纤维表面具有大量的钙磷离子沉积,测试分析表明:当HBG添加量为10 wt%时,纤维的表面形貌最佳并且其体外生物活性最好,有望为生物工程研究领域提供优异的纤维支架材料。综上所述,SF/SA/HBG纤维复合支架材料的构建成功及体外生物矿化具有在纤维表面沉积羟基磷灰石的能力,为生物支架材料领域做了基础性探究,有望在后续细胞、动物实验提供良好的纤维复合支架材料。

Abstract

si su dan bai (Silk fibroin,SF)shi you can si tuo jiao di qu er cheng ,bing ju bei mo du mo hai 、mo ci ji xing qi wei 、tou qi tou shi 、you yi de ji xie xing neng 、ke sheng wu jiang jie 、liang hao de sheng wu xiang rong xing deng te dian de tian ran gao fen zi cai liao 。jiang si su jing guo lv hua gai rong jie hou zhi bei chu zai sheng si su dan bai ,ke yi xing cheng wei na mi ji bie de qian wei zhi jing ,zhe you zhu yu di gao qian wei zhi jia cai liao de bi biao mian ji ,xing cheng jiao da de kong xi jie gou ;zeng ge yi shang xing neng shi de zai sheng si su dan bai zai yao wu huan shi 、zu zhi gong cheng 、gu xiu fu cai liao 、shang kou fu liao deng yi xue ling yu ju you an fan de ying yong qian li he kai fa qian jing 。ben wen zhu yao shi shua ze kuo yi nong du de si su dan bai jia suan fang si ye jin hang jing dian fang si ,wei le mi bu chan yi cai liao xiang guan xing neng de bu zu ,wo men fen bie jia ru le yi ding bi li ju mo du 、mo hai 、ke sheng wu jiang jie de tian ran gao fen zi cai liao hai zao suan na (Sodium alginate,SA),he neng gou gai shan zhi jia cai liao de gu chuan dao xing ji yu ge neng li de zhong kong sheng wu huo xing bo li (Hollow bioactive glass,HBG),zui zhong gou jian chu ju you liang hao sheng wu huo xing de qian wei zhi jia cai liao 。ci wai ,bing dui qian wei fu ge cai liao jin hang le yi ji lie ce shi yu biao zheng ,wei zai sheng si su dan bai sheng wu yi yong zhi jia cai liao de shen ru yan jiu di gong chu yi chong gou sai 。ben ke ti suo tan jiu de zhu yao nei rong ru xia :(1)si su dan bai qian wei zhi jia cai liao de gou jian ji ji ke fang xing tan jiu cai yong jing dian fang si ji shu ,yi jia suan wei rong ji ,si su dan bai wei yuan liao ,zhi bei chu si su dan bai qian wei zhi jia cai liao ,wei le de dao xing mao liang hao de qian wei zhi jia cai liao ,wo men she ji le shi yan fang an fen bie dui fang si ye de nong du 、fang si dian ya ji ji fang si ju li jin hang tan jiu 。li yong FE-SEMfen bie dui qian wei biao guan xing mao ji zhi jing fen bu qing kuang jin hang le fen xi ,zui zhong huo de zui you hua de fang si gong yi tiao jian 。tan jiu jie lun ru xia :fang si ye nong du wei 10 wt%,fang si dian ya wei 14 kV,fang si ju li wei 14 cm;wai jie huan jing diao jie she ding :wen du kong zhi zai 20℃,shi du kong zhi zai 55%;ke yi zhi bei chu qian wei xing mao liang hao ju ping jun zhi jing zai 181 nm,li san cheng du zui xiao de qian wei zhi jia cai liao 。(2)SF/SAqian wei fu ge zhi jia cai liao de zhi bei ji ti wai sheng wu huo xing tan jiu cai yong si su dan bai qian wei zhi jia cai liao zui jia de fang si gong yi can shu ,yi bu tong zhi liang bi ju you shui rong xing de hai zao suan na zuo wei tian jia ji zhi bei chu SF/SAqian wei fu ge zhi jia cai liao ,bing dui liang zhe de zui jia fu ge bi li jin hang chu bu tan jiu 。ran hou ,dui SF/SAqian wei fu ge zhi jia cai liao jin hang jiao lian chu li ji ji ti wai sheng wu kuang hua huo xing yan jiu ,sui hou jin hang le yi ji lie de ce shi yu biao zheng 。yan jiu biao ming :SFyu SAde zui jia fu ge zhi liang bi wei 5∶1,cai yong mo shui yi chun jiao lian chu li hou de qian wei fu ge zhi jia cai liao jie gou geng jia wen ding ,shi de ji qian wei zhi jing bian cu ,qian wei jian kong xi zeng duo 。shi pin jie chu jiao ce shi jie guo xian shi :sui zhao SAfu ge han liang de zeng duo ,SF/SAqian wei fu ge zhi jia cai liao de qin shui xing neng yue hao 。jing guo ti wai sheng wu kuang hua chu li hou ,jie guo xian shi :sui zhao SAfu ge han liang de zeng duo ,fu ge qian wei biao mian qiang ji lin hui dan xing cheng neng li ye sui zhi zeng jiang ,chan wei shi jian de sheng cheng liang ye zhu jian zeng duo ,biao ming SF/SAqian wei fu ge zhi jia cai liao ju you liang hao de sheng wu huo xing ,bing ju ju bei zuo wei qian wei zhi jia ji ti cai liao de qian li 。(3)SF/SA/HBGqian wei fu ge zhi jia cai liao de zhi bei ji ti wai sheng wu huo xing yan jiu li yong jing dian fang si ji shu ,fen bie yi si su dan bai he hai zao suan na zuo wei zhi jia cai liao de you ji bu fen ,yi zhong kong sheng wu huo xing bo li wei mo ji bu fen ,cheng gong gou jian chu SF/SA/HBGqian wei fu ge zhi jia cai liao 。ling wai ,wo men fen bie dui qian wei fu ge zhi jia cai liao jin hang le jiao lian chu li ji ti wai sheng wu kuang hua huo xing yan jiu ,bing jin hang yi ji lie de ce shi yu biao zheng 。jie guo biao ming :zui jia de HBGde tian jia liang wei 10 wt%,HBGyou de cun zai yu qian wei nei bu ,you de rang qian zai qian wei biao mian ,bing zai qian wei biao mian chan sheng ju bu tu qi ,xing cheng cu cao de biao mian jie gou 。sui zhao HBGhan liang de zeng duo ,qian wei biao mian de tu qi jie gou yue wei ming xian ,tuan ju xian xiang yue lai yue wei yan chong 。jing guo mo shui yi chun chu li hou de qian wei fu ge zhi jia cai liao fen zi jie gou qu yu wen ding ,qian wei fa sheng rong zhang shi de zhi jing bian cu ,qian wei yu qian wei zhi jian de kong xi ye sui zhao bian da ;jing guo sheng wu kuang hua hou de qian wei biao mian ju you da liang de gai lin li zi chen ji ,ce shi fen xi biao ming :dang HBGtian jia liang wei 10 wt%shi ,qian wei de biao mian xing mao zui jia bing ju ji ti wai sheng wu huo xing zui hao ,you wang wei sheng wu gong cheng yan jiu ling yu di gong you yi de qian wei zhi jia cai liao 。zeng shang suo shu ,SF/SA/HBGqian wei fu ge zhi jia cai liao de gou jian cheng gong ji ti wai sheng wu kuang hua ju you zai qian wei biao mian chen ji qiang ji lin hui dan de neng li ,wei sheng wu zhi jia cai liao ling yu zuo le ji chu xing tan jiu ,you wang zai hou xu xi bao 、dong wu shi yan di gong liang hao de qian wei fu ge zhi jia cai liao 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自浙江理工大学的訾园兴,发表于刊物浙江理工大学2019-05-08论文,是一篇关于丝素蛋白论文,静电纺丝论文,中空生物活性玻璃论文,生物活性论文,纤维支架材料论文,浙江理工大学2019-05-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自浙江理工大学2019-05-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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