丝素蛋白多孔材料及其在组织工程领域的应用

讨论丝素蛋白纤维多孔材料、再生丝素蛋白多孔材料以及丝素蛋白非织造状纳米纤维多孔材料的制备方法和材料性能。认为丝素蛋白多孔材料具有合适的孔径结构和良好的生物相容性,多种组织或器官的细胞可在这些材料上黏附和增殖。综述丝素蛋白多孔材料作为一种优良的组织工程支架材料,在人工皮肤、骨、软骨、人工肌腱和韧带等组织工程领域的应用情况。     

天然蚕丝及再生蚕丝作为生物材料的应用

以再生丝素蛋白为研究对象,综述了再生丝素蛋白的结构及其生物应用.再生丝素蛋白材料以其易加工性能通常被制成丝素膜、丝素水凝胶、无纺网、多孔丝素海绵等多种材料,应用在人造皮肤、抗凝血材料、药物缓释、传感器等领域.     

角蛋白/丝素多孔复合材料的制备及其结构性能研究

利用新型绿色环保的低共熔溶剂提取家禽羽毛角蛋白,并将其与丝素溶液共混,经冷冻干燥制备角蛋白/丝素多孔复合材料。通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、热重法、差示扫描量热法等分析技术对材料的结构性能进行了表征。结果表明,角蛋白/丝素多孔复合材料保持蛋白质分子链的基本骨架和角蛋白两个特征衍射峰,具有良好的热稳定性。随着丝素溶液质量分数的增加,角蛋白/丝素多孔复合材料孔隙率下降,密度增加,压缩强度增加。     

蚕丝丝素蛋白材料交联方法的研究进展

将丝素纤维溶解、提纯后所得到的丝素蛋白，可制成粉末、纤维、薄膜、多孔支架等形态的材料，用于生物、医药、日用化工等多个领域。但这些材料若不经交联处理，则往往易溶于水，难以实际应用。近年来，国内外对蚕丝丝素蛋白材料的交联技术进行了大量的研究，研究表明，通过物理或化学途径将材料中的丝素蛋白相互间交联可以降低丝素材料在水中的溶失率，从而满足丝素材料实际应用的基本条件。     

可溶性丝素蛋白的流变性质和胶凝性质

研究了可溶性丝素蛋白的流变性质和胶凝性质。丝素蛋白溶液的黏度随质量浓度的增加而增加;随着温度的升高,丝素蛋白溶液的黏度不断的降低;在剪切速率为0～30S-1的范围内,丝素蛋白溶液是剪切变稀的假塑性流体,剪切速率大于30S-1时,丝素蛋白溶液是牛顿流体;动态流变性质的研究表明,丝素蛋白溶液是典型的粘性流体;随着丝素蛋白质量浓度的增大,凝胶强度增大;丝素蛋白溶液的质量浓度大于100g/L时,丝素蛋白溶液在加热后的冷却过程中会形成凝胶,丝素蛋白溶液的质量浓度越高,则其胶凝点也越高。     

丝素蛋白纳米纤维的研究进展

丝素蛋白纳米纤维具有优异的力学性能、强度和韧性,同时还有与周围环境相互作用的生物功能,因此,可采取直接利用、复合活性单元、化学改性的方法制备出纳米纤维薄膜、水凝胶、多孔支架等材料。近年来,研究者采用了多种“自上而下”和“自下而上”的方法来剥离和再生丝素蛋白纳米纤维。基于此,文章阐述了丝素蛋白纳米纤维的研究现状。     

医用组织工程多孔丝素支架制备方法的进展

丝素蛋白具有一定的生物降解性、良好的生物相容性及独特的机械性能等,适用于开发优良的医用组织工程支架材料。文中介绍了制备多孔丝素支架的各种方法:制孔剂法、冷冻干燥法、气体发泡法、静电纺丝法、无纺法、模压法和三维打印法等,并对其优缺点进行了分析。     

丝素蛋白基组织工程支架材料的研究进展

总结了丝素蛋白基支架材料在骨组织工程、肌腱组织工程、血管组织工程、神经组织工程、皮肤组织工程等不同领域的研究进展。重点分析了针对不同组织工程应用丝素蛋白支架材料结构设计的差别化和功能化,指出目前丝素蛋白基支架材料在研究中所面临的瓶颈问题,并对未来丝素蛋白基生物材料的研究方向做出了展望,以期为未来丝素蛋白基支架材料在组织工程中的应用提供参考。     

丝素蛋白材料制备及应用进展

为深入了解丝素蛋白材料的制备技术及应用研究现状,文章介绍了湿法纺丝、干法纺丝等制备丝素蛋白纤维类材料的制备技术及纤维性能特点,发现湿法纺丝中纺丝液浓度普遍低于干法纺丝,且湿法纺丝过程中凝固浴对材料性能影响波动较大.冷冻干燥法、盐析法、发泡法等制备丝素蛋白支架类材料,冷冻干燥法获得丝素蛋白支架孔隙率可高达99％.同时,对...     

再生丝素蛋白溶液脱盐新工艺及其应用

为提高丝素蛋白溶液的脱盐效率,降低脱盐能耗,采用扩散渗析-电渗析集成膜分离技术对丝素蛋白溶液进行脱盐,并初步探索所得溶液的应用。研究了丝素蛋白溶液浓度质量分数和扩散渗析预脱盐率对脱盐效率和能耗的影响,同时将所得丝素蛋白溶液加入无水乙醇制备不溶性丝素蛋白粉,测定了产品氨基酸的组成并利用扫描电子显微镜对丝素蛋白粉进行表征。结果表明,最佳的脱盐技术参数为丝素蛋白溶液浓度为5%、扩散渗析预脱盐率为40%,在此工艺条件下脱盐时间缩短至9 h,能耗（动力能耗除外）为3.81×10-2 kw?h/L;产品中丝氨酸和甘氨酸含量接近50%,丝素蛋白粉末粒径较小且分布均匀。     

可溶性丝素蛋白的功能性质

研究了可溶性丝素蛋白的功能性质。结果表明,丝素蛋白具有表面活性,能降低溶液的表面张力;经高速剪切作用后,丝素蛋白的表面疏水性显著增强;随着丝素蛋白质量浓度的增加,丝素蛋白溶液的乳化性、起泡性均增强,当丝素蛋白质量浓度大于5g/L时乳化能力增幅不明显,当丝素蛋白质量浓度为15g/L时,它的起泡能力最高,质量浓度继续增加至20g/L时其起泡能力下降,当丝素蛋白质量浓度高于15g/L时,泡沫稳定性的增幅变缓;丝素蛋白在pH3～10范围内具有较好的乳化性、起泡性,在pH4时最强。     

多孔丝素蛋白对丝织物的香味整理与表征

探讨了经多孔丝素蛋白整理后，丝织物对茉莉花精油的吸附性能。测试结果表明：丝素蛋白孔隙率随着丝素蛋白浓度的增加而降低，丝素蛋白质量分数为17.5%时，孔隙率达到最低值13.75%;断裂强度随着丝素蛋白浓度的增加而增加，在丝素蛋白质量分数高于17.5%后趋于稳定。随着丝素蛋白质量分数的增大，经多孔丝素蛋白整理的丝织物表面呈现孔径均匀、微小化和有序化的微孔，且整理并未改变织物的分子结构。多孔丝素蛋白整理提高了丝织物对茉莉花精油的吸附性能，质量分数为18%时丝织物的整理效果最佳，且经多次水洗和磨擦试验后，丝织物依然保持较高的精油含量。     

溶剂蒸汽处理对再生丝素蛋白纳米纤维结构的影响

再生丝素蛋白溶液通过静电纺制备丝素蛋白纳米纤维无纺支架材料，然后用水、甲醇、乙醇、丙醇等溶剂的蒸汽进行处理。研究表明，纳米纤维内部的丝素蛋白构象从无规卷曲向β-折叠结构的转变主要依赖于所用溶剂蒸汽的类型，转变程度受处理温度的影响。用水蒸汽处理，对诱导丝素纳米纤维结构的转变作用，与乙醇蒸汽处理相似，这一方法对制备生物医用材料更加有益。     

丝素蛋白溶液对棉织物的改性研究

探讨丝素蛋白溶液对棉织物的改性效果。选用不同浓度的NaOH溶液对棉织物处理后用不同浓度丝素蛋白溶液对织物进行整理。结果表明:织物经碱液处理后纤维表面出现沟槽;失重率有不同程度的增加直至趋于稳定;低浓度的碱液处理有助于织物断裂强力的提高,但织物的强力会随碱液浓度的继续增加而降低;随着丝素蛋白溶液浓度的增加,织物芯吸高度增加,吸湿性提高,但浓度过高会影响织物的吸湿效果;丝素蛋白溶液整理提高了织物的断裂强力和断裂伸长率。认为:不同浓度的丝素蛋白溶液对棉织物改性效果不同,可根据不同要求进行设定。     

静电纺丝素/聚丁二酸丁二醇酯血管材料的结构与性能

为制备组织工程血管支架,以丝素蛋白(SF)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为原料,通过静电纺丝法,以具有三维结构的收集模板取代传统的二维平板作为静电纺丝收集基板,构建丝素/PBS血管支架材料.研究纺丝条件和三维收集模板对管状支架形貌的影响,采用FT-IR对丝素蛋白二级结构进行表征,测试血管支架材料的孔隙率和力学性能.结果表...     

漆酶酶促丝素接枝壳聚糖及其膜材料的制备

为改善丝素膜的性能,采用漆酶将壳聚糖接枝到丝素上,制备成具有抗菌性能的复合丝素膜,探讨了壳聚糖质量分数和漆酶对丝素膜结构及其性能的影响。结果显示：酶促丝素接枝壳聚糖的反应溶液中大分子量的蛋白含量增多,证明丝素溶液在发生自交联时还可以接枝壳聚糖;当壳聚糖质量分数为4 g/L时,在酶促丝素接枝壳聚糖后,丝素膜材料在水中的溶失率最小,而溶胀率随着壳聚糖质量分数的增加而增加,且丝素膜材料的表面形貌没有发生明显变化;漆酶催化丝素接枝壳聚糖对丝素蛋白的结晶结构有一定影响;经漆酶催化丝素接枝壳聚糖后,丝素膜的力学性能提升,丝素膜具有了一定的抗菌性能。     

丝胶对丝素/丝胶共混材料结构和性能的影响

丝素和丝胶是蚕丝中的两种天然蛋白质,二者的氨基酸组成和特性不同.用丝胶与丝素共混可以调节丝蛋白材料的凝聚态结构、微观形态结构、理化性能及生物学性能.综述了丝素/丝胶共混膜、多孔材料、纤维、凝胶中丝胶所占比例对材料结构和性能的影响.     

调控丝素蛋白膜的力学性能研究进展

作为一种潜在的生物材料,以丝素蛋白制备的膜材料越来越多地应用到生物医学领域。丝素蛋白膜的力学性能是一个重要的表征参数,对其后续的体外体内应用有较大的影响。本文先简述丝素蛋白的多级结构与力学性能的关系;然后总结制备工艺对丝素蛋白膜力学性能的影响,阐述不同的处理方式对丝素蛋白膜微观结构的影响及由此所致的力学性能的变化。丝素蛋白膜的制备工艺包括丝素蛋白溶液的制备(先脱胶再溶解丝素)、成膜工艺(按结构形式分为致密膜、多孔膜和多层膜),以及成膜后处理(有机溶剂浸泡、水蒸气退火和外力作用)等。此外,讨论复合丝素蛋白膜中不同改性方法导致的结构变化与力学性能的关系。最后,展望丝素蛋白膜材料的发展趋势,为不同需求下的丝素蛋白膜的发展提供借鉴和参考。     

剪切作用下高浓度再生丝素蛋白水溶液性质的研究

研究了不同剪切作用下高浓度再生丝素蛋白水溶液的性质,并利用拉曼光谱分析了丝素蛋白分子受剪切作用后的构象变化。结果发现：浓度和剪切作用是影响再生丝素蛋白水溶液性质的两个重要因素。高浓度再生丝素蛋白水溶液经过一定的剪切作用后将呈现各向异性的性质,且随着溶液中丝素蛋白浓度的增加,溶液出现各向异性现象所需要的临界剪切作用力减小;而在相同浓度下,剪切作用越大,再生丝素蛋白水溶液中丝素蛋白分子沿剪切作用方向的有序程度也随之增加。在一定的剪切作用下,高浓度再生丝素蛋白水溶液中部分丝素蛋白分子可由原来的无规线团和(或)α螺旋结构转变成β折叠结构。     

丝素蛋白材料与皮肤组织工程支架

丝素蛋白具有良好的生物相容性，对机体无毒性，无致敏和刺激作用，文可部分生物降解，其降解产物本身不仅对组织无毒副作用，还对如皮肤、牙周组织等有营养与修复的作用，上述性质决定了丝素蛋白材料是一种优秀的生物材料。本文从皮肤组织工程支架材料应具备的性质人手，分析了丝素蛋白材料适用于皮肤组织工程支架材料的原因。