聚丁二酸丁二醇酯调控丝素蛋白超细纤维膜形貌及其力学性能

为了改善静电纺再生丝素蛋白(SF)纤维膜的力学性能,通过静电纺丝技术制备丝素蛋白(SF)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合超细纤维膜。通过对用甲醇处理后的具有不同共混比例的超细纤维膜进行FE-SEM、FTIR、XRD和DSC观察测试,分析比较了不同共混比例的复合超细纤维膜的形貌、结构,并进行力学性能测试。结果表明:随着聚丁二酸丁二醇酯共混质量比的增加,复合超细纤维的平均直径从289 nm增大到425 nm;复合超细纤维的结晶性能随之提高;复合超细纤维膜的拉伸破坏应力先减小后增大,拉伸破坏应变逐渐增加;当共混质量比为50/50时,复合超细纤维膜表现出良好的力学性能,拉伸破坏应力接近于16 MPa,破坏应变达到50%。聚丁二酸丁二醇酯可有效调控丝素蛋白超细纤维膜的形貌、结构和力学性能。     

同轴静电纺再生丝素/丝胶蛋白纤维的制备及其形态结构表征

模仿蚕丝的组成和结构,利用同轴静电纺丝法制备了以再生丝素蛋白（RSF）为＂芯＂、丝胶蛋白（SS）为＂皮＂的双组分静电纺纤维。通过扫描电镜和透射电镜研究了内层纺丝液流速（Qc）、电压（U）、接收距离（D）以及场强（E）等参数对同轴静电纺RSF/SS纤维形态结构的影响。研究结果表明纤维的平均直径在1400～2100nm左右,皮-芯层结构清晰;Qc对纤维皮-芯层结构的影响较大,过大的内层纺丝液流速会因外层丝胶对内层丝素的包裹不均匀而导致偏芯现象;随E的增加（U增加或D减小）,纤维的直径及其分布显著减小,皮-芯层结构清晰;相同E下,高电压、长距离利于纤维的细化,使直径变细且分布均匀,皮-芯层结构明显。     

再生丝素/聚乙烯醇共混纳米纤维的制备及表征

以三氟乙酸、二氯甲烷和水为溶剂,采用静电纺丝的方法制备再生丝素/聚乙烯醇共混纳米纤维。分析了共混配比对相容性及静电纺丝的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等对所得纤维的形态与结构进行了表征,测试了纳米纤维的力学性能,结果表明:丝素分子和聚乙烯醇分子间发生了某种程度的相互作用,相容性得到改善,添加聚乙烯醇的丝素纳米纤维的力学性能有明显改善。     

聚乳酸-乙醇酸共聚物/丝素共混纳米纤维多孔膜的制备及性能

以六氟异丙醇（HFIP）为共溶剂,通过静电纺丝法制备了聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）/丝素（SF）共混纳米纤维多孔膜。用场发射扫描电镜（FE-SEM）、傅立叶红外光谱分析仪（FT-IR）、多功能拉伸仪、液滴形状分析仪对共混纤维多孔膜的形貌、分子结构、力学性能及亲水性进行测试。结果表明,共混多孔膜中随SF的加入纤维直径...     

丝胶组分和高湿后处理对静电纺丝素纤维结构与性能的影响

利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。     

聚砜的静电纺丝工艺及其产品的热处理

采用N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂制备了聚砜（PSF）静电纺丝溶液,并通过SEM研究了静电纺丝工艺对纤维形态和直径的影响。结果表明,由质量分数为20%的PSF/DMF溶液可以获得连续均匀的纤维。通过SEM、XRD、TG和力学性能测试,研究了热处理温度和时间对静电纺PSF纤维毡的形态结构、聚集态结构和拉伸力学性能的...     

仿生制备的再生丝素蛋白水溶液的静电纺丝（Ⅲ）-金属离子的影响

通过添加在家蚕丝腺体中含量较多的钾、钙、镁3种金属离子,研究了不同种类的金属离子对丝素蛋白水溶液的流变性能及静电纺丝的影响.研究结果表明,添加K 后溶液的表观粘度较大,而含Ca2 和Mg2 的丝素溶液粘度较小;分别加入0.225mol/L K 、Ca2 和Mg2 后,再生丝素蛋白水溶液在pH为6.0浓度为30%时都可通过静电纺丝法成纤.对于添加了0.225mol/L的混合金属离子的pH为6.0的再生丝素蛋白水溶液而言,丝素溶液的静电纺丝可纺浓度在27%～35%之间,随着丝素浓度的增加,所制纤维的平均直径增大,直径分布变宽.通过拉曼光谱、X衍射、DSC对再生丝素蛋白纤维的结构进行了表征,发现再生丝素蛋白纤维中已含有少量的Silk Ⅱ结构,主要是无定形结构.     

蚕丝在原纤水平的溶解及静电纺丝

采用氯化钙(CaCl_2)-甲酸(FA)溶解丝素,通过调整溶剂中CaCl_2质量分数来实现蚕丝原纤水平的溶解及静电纺丝过程。结果表明,区别于已有溶解丝素至分子水平的溶解方法,CaCl_2-FA溶解体系可在常温条件下通过破坏分子间氢键作用,破坏β-折叠结构而保留蚕丝原有的原纤结构而实现蚕丝溶解。溶液中观察到原纤尺寸随CaCl_2质量分数的增加呈减小趋势,溶解丝素所需时间随CaCl_2质量分数的增加而缩短。丝素溶液中原纤结构尺寸的差异对静电纺丝素纳米纤维直径和力学性能有所影响,CaCl_2质量分数由2%增加到10%,所纺纤维直径由(336±25)nm降低到(118±14)nm,5%6%纤维的断裂应力达到(13.5±5.6)MPa。乙醇及拉伸处理可以诱导丝素由无规卷曲结构向β-折叠的转变。     

静电纺SF/PLA共混纳米纤维的形态结构及热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素蛋白/聚乳酸(SF/PLA)共混纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、X射线衍射和TG-DTA研究了该纳米纤维非织造网的形态特征、分子结构和热性能。结果表明,纤维直径在246nm～2000nm之间,混纺纤维直径随着SF含量的增大而变粗;FT-IR和X射线衍射谱图都表明混纺纤维有着较高的结晶度,并有相分离发生;TG-DTA曲线中明显的SF和PLA分解峰,进一步证明了在本实验条件下SF与PLA的共混不能形成共溶体系,共混SF/PLA纳米纤维存在两个分离的结晶区,即SF晶区与PLA晶区。     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

Preparation of regenerated silk sericin/silk fibroin blend microparticles by emulsification–diffusion method for controlled release drug delivery

This study reports drug-loaded silk sericin (SS)/silk fibroin (SF) blend microparticles being fabricated by the water-in-oil emulsion solvent diffusion of a SS/SF aqueous blend solution. Blue dextran was used as the water-soluble drug model. The influence of the SS/SF blend ratio on the characteristics and drug release behavior of the blend microparticles was investigated. The blend microparticles were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and UV-vis spectroscopy. The blend microparticles were nearly spherical in shape as determined from SEM micrographs. The FTIR and TG results demonstrated that interactions between SS and SF molecules had occurred. The blend microparticles showed very high drug loading efficiency (94–98%) for all blend ratios. The in vitro drug release significantly decreased with decreasing SS blend ratio. The results demonstrated that the SS/SF blend microparticles could be used as biocompatible and biodegradable microparticles for controlled release drug delivery applications.     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维的制备及表征

通过静电纺丝法制备出纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维,利用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维形貌和结构进行表征,并进行了拉伸测试。结果表明,随着超细纤维中羟基磷灰石含量的增加,纤维的直径逐渐降低,纤维中聚己内酯的结晶逐渐变差。相比于丝素蛋白/聚己内酯超细纤维,含有质量比为30%羟基磷灰石的复合超细纤维仍具有较好的力学性能。体外小鼠成纤维细胞(L929)培养表明,纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维对细胞没有毒性。     

以LiBr/C_2H_5OH/H_2O为溶剂的PVA/SF共混体系的相容性

采用LiBr/C2H5OH混合溶剂制备丝素(SF)溶液,与聚乙烯醇(PVA)水溶液进行溶液共混后得到PVA/SF共混膜,采用扫描电镜,差示扫描量热分析,红外光谱,X射线衍射等方法对共混膜进行了形态和结构表征。研究表明,相对于将PVA水溶液与SF水溶液共混得到的共混体系,此方法制备的体系中两组分的相容性得到了一定程度的提高。在SF含量较小的情况下,共混体系中几乎观察不到两相结构的存在。证明在PVA/SF体系中,SF的溶剂选择及SF的含量影响两种组分的相容性。     

再生桑蚕丝素/醋酸纤维素共混纳米纤维的制备和性能

采用静电纺丝法以三氟乙酸(TFA)为溶剂制备再生桑蚕丝素(RSF)/醋酸纤维素(CA)共混纳米纤维。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)分别研究不同CA添加量SF/CA共混纤维毡的微观形貌,晶体结构及表面化学性质。结果表明:SF中CA添加量小于10%,共混体系静电纺得到的纤维宏观上呈现均一形貌,但纤维直径变粗;当CA添加量大于20%时,SF与CA两者分相,所得纤维的直径分布加宽,并出现两极分化现象。XPS测试结果显示SF/CA共混纳米纤维中CA的"C"元素的特征峰消失,287.8eV和285.0eV处C1s的峰转化为285.0eV处的窄峰。共混后纤维力学性能明显改善。     

Improvements of anticoagulant activities of silk fibroin films with fucoidan

Fucoidan (FC), an effective anticoagulant constituent extracted from brown algae, was introduced into silk fibroin (SF) for improving its blood compatibility. The SF and SF/FC blend films were characterized by attenuated total reflectance Fourier-transform infrared (ATR-FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and dynamic contact angle determinator (CA). The in vitro anticoagulant activities of the films were evaluated by activated partial thromboplastin time (APTT), thrombin time (TT) and prothrombin time (PT) measurements. The endothelial cell attachment and proliferation viability on the film were assessed by micropipette aspiration technique and MTT assay, respectively. The testing results indicated that the introduction of FC increased the roughness, hydrophilicity and sulfate component of the film surface without impeding the formation of β-sheet conformation in SF. More important, FC brought excellent anticoagulant activity and better endothelial cell affinity to SF. The SF/FC blend film was hopeful to be used as blood-contacting biomaterials.     

丝素改性胶原膜的低温等离子体改性及体外抗凝血性研究

选用SO2、NH3、CO2三种工作气体，采用低温等离子体技术对丝素改性胶原膜进行了表面改性。运用X光电子能谱分析了材料的表面性质。材料的体外抗凝血性能由体外凝血时间——凝血酶原时间(PT)、部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)作为评价标准。结果表明，SO2、CO2等离子体处理可分别在材料表面引入磺酸和酸酸基团，材料的体外抗凝血性得到很大的改善。NH3等离子体处理可以增加材料表面的氨基的数目，它对材料的抗凝血性没有贡献。