丝素蛋白及其复合材料的研究进展

丝素蛋白是天然高分子材料,具有很好的生物相容性、生物降解性等优良的性能,在医药、食品和美容等领域具有很好的发展前景。本文阐述了丝素蛋白及其分别与天然生物蛋白、无机物、合成聚合物、碳纳米管和氧化石墨烯进行复合的制备技术、材料结构、性能以及研究发展趋势,介绍了丝素蛋白及其复合材料的不同制备机制,分析了制备方法与结构和材料性能之间的关系及不同材料间的相互作用机理,总结了其在组织工程、药物释放和抗凝血性等方面的应用,并提出丝素蛋白复合材料实现规模化生产、发展智能材料以及从基因层面对丝素蛋白进行重组改性方面的未来发展趋势。     

羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备

以蚕丝丝素蛋白(SF)作为羟基磷灰石(HA)沉积的模板,制备HA/SF复合粉末,用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对复合粉末进行分析和鉴定。结果表明,合成产物是HA/SF复合物,其平均粒径约为275.7 nm,其中丝素蛋白含量为17.8%(质量分数)。复合粉末经等静压成型后能够制得弯曲和压缩强度分别为19.87 M Pa和28.65 M Pa的HA/SF复合材料,以N aC l为致孔剂能够制得平均孔径约为61μm、孔隙率为40%的多孔HA/SF复合材料。     

"一步法"制备纳米相丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料

系统分析了羟基磷灰石(HA)的制备方法和丝素蛋白纤维(SF)的溶解方法,提出一种制备纳米丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料(SF/HA)的新型反应复合方法--"一步法".并对由"一步法"制得的SF/HA分别进行了钙磷比测定、红外光谱测试、透射电镜观察和x射线衍射测试.结果表明:SF/HA中的钙磷比是1.6692,与标准HA中的钙磷比1.67一致;SF/HA中同时含有SF和HA中各自的官能团;SF/HA的晶粒横向尺度小于100nm,SF/HA呈针状或柱状晶粒,SF和HA能够形成复合;SF/HA的晶型属于六方晶系,当SF在SF/HA中所占质量分数为10%时,晶胞参数a=b=9.0319(A),c=7.0148(A),沿c轴方向平均品粒尺寸是230.7645(A)."一步法"制备SF/HA具有合理性和可行性.     

氧化石墨烯掺杂丝素蛋白复合材料的结晶和力学特性

采用溶液混合法制备丝素蛋白(SF)/氧化石墨烯(GO)复合材料,并用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、动态力学分析表征了丝素蛋白分子链构象、微观形态和动态力学性能。结果表明,GO的掺杂促使SF向β-折叠构象转变,并且随着GO含量的提高,β-折叠的含量和材料拉伸储能模量(E')呈现先增后减的变化趋势,当GO质量分数为1.0%时达到最大值,此时复合材料的E'较SF膜提高了约157%。     

抗凝血丝素蛋白材料的研究进展

综述了作为抗凝血材料的丝素蛋白的改性方法,重点讨论了用s-羧甲基还原角蛋白、硫酸、二氧化硫和vWf(Von Willebrand fator)因子的抗体等对丝素蛋白的改性,并分析了改性材料的抗凝血机理和抗凝血性能.     

丝素蛋白/羟基磷灰石复合材料的制备及性能表征

为了改善羟基磷灰石( HAP) 的脆性和新骨诱导性, 采用共沉淀法合成HAP , 盐溶法制备丝素蛋白(SF) , 在胶体状态下将HAP 和SF 复合得到了SF/ HAP 复合材料。采用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射(XRD) ,傅立叶红外光谱( FIR) 对复合材料结构和化学组成进行了分析, 在模拟体液中检验了复合材料的生物活性, 并对其抗压强度进行了测定。结果表明: HAP 与SF 在纳米尺度进行了复合, 复合材料中SF 主要以β-折叠构象存在,酰胺Ⅴ红外特征峰消失,β-折叠构象的其他峰发生了移动, 表明HAP 与SF 间存在化学结合; 模拟体液中浸泡18 天后, 复合材料表面形成了片层状的HAP ; 与纯的HAP 晶体比较, 复合材料结构稳定, 具有较好生物活性和骨诱导性, 其抗压强度可达63 MPa , 可望成为理想的骨组织替换和工程支架材料。      

“一步法”制备纳米相丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料

系统分析了羟基磷灰石（HA）的制备方法和丝素蛋白纤维（SF）的溶解方法,提出一种制备纳米丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料（SF/HA）的新型反应复合方法——“一步法”。并对由“一步法”制得的SF/HA分别进行了钙磷比测定、红外光谱测试、透射电镜观察和X射线衍射测试。结果表明：SF/HA中的钙磷比是1.6692,与标准HA中的钙磷比1.67一致;SF/HA中同时含有SF和HA中各自的官能团;SF/HA的晶粒横向尺度小于100 nm,SF/HA呈针状或柱状晶粒, SF和HA能够形成复合; SF/HA的晶型属于六方晶系, 当SF在SF/HA中所占质量分数为10%时,晶胞参数a=b=9.0319 A,c=7.0148 A,沿c轴方向平均晶粒尺寸是230.7645 A。“一步法”制备SF/HA具有合理性和可行性。     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白生物复合材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠原位合成纳米羟基磷灰石(HA),在反应过程中丝蛋白(SF)诱导HA晶体生长,仿生合成HA/SF复合材料,用TEM、IR、TGA、XRD和SEM进行表征。结果表明,HA为CO23-部分替代型,粒径为10 nm~40 nm之间的弱结晶类骨晶体,在形貌和结晶度等方面与人体骨磷灰石相似。HA/SF复合材料中丝蛋白的含量约为25%,HA和SF两相存在强烈化学键合作用。SEM观察结果表明,HA微粒被SF完全包裹,两者之间没有明显相分离。     

丝素蛋白作为生物材料的研究进展

丝素蛋白作为来源广泛、性能优良的动物纤维蛋白质,近年来引起了许多研究者的关注。综述了丝素蛋白的结构、性质以及作为生物材料的应用研究。     

丝素蛋白柔性电子器件材料的研究进展

丝素蛋白材料凭借良好的生物相容性、可控生物降解性、再生形貌多样性等已被制成柔性电子器件在电子领域进行了应用研究.本文首先综述不同溶解方法对蚕丝再生材料制备的影响,同时对丝素蛋白材料的(微球、膜、纤维、凝胶、支架等)制备方法、材料性能进行分析,最后总结了近年来丝素蛋白基柔性电子材料的应用研究进展.尽管已有研究表明可获得各...     

丝素蛋白水凝胶材料在组织工程中的应用研究进展

组织工程技术是有望从根本上解决组织或器官损伤及实现功能重建的前沿技术,其关键之一是制备具有良好生物相容性和生物降解性的支架材料。水凝胶由于具有众多良好的特性,成为组织工程研究中一种优良的支架材料。丝素蛋白水凝胶由于独特的性质、多样化的成胶方式以及优异的可加工性成为了支架材料研究的热点,备受学者的青睐并涌现出了大量的研究成果。本文在阐明丝素蛋白凝胶原理的基础上,回顾了目前较为成熟的凝胶化方法,随后重点综述了丝素蛋白水凝胶在组织工程中的研究进展,最后进行了总结和展望,以期为相关领域的研究者提供参考和借鉴。     

丝素蛋白在生物材料上的研究和应用

阐述了丝素蛋白作为生物材料在生物传感领域和医用材料领域的研究进展。指明了丝素蛋白在固定化载体材料、生物传感器、手术缝合线、生物酶防护剂、功能性细胞培养基质、抗血凝物质、人工器官等生物材料方面具有非常广阔的开发前景。     

过氧化物预硫化天然橡胶/丝素蛋白抗菌复合材料的制备与性能研究

采用三元混合体系溶解丝素蛋白,纯化后与过氧化物预硫化天然橡胶复合,得到了具有抗菌性能的天然橡胶/丝素蛋白(PVNR/SF)复合材料,并对胶乳和胶膜的相关性能分别进行测试分析。结果表明,SF的加入保持了天然胶乳的稳定性。在干燥制成胶膜后,与基体材料有很好的相容性,并且可以在一定程度上起到补强的作用,SF使天然橡胶获得良好的抗菌性能的同时,对基体的热稳定、粘弹等性能没有很大的影响。另外,通过红外光谱我们可以推测SF在胶膜中的抗菌性能与酰胺I结构有关。     

聚乙二醇缩水甘油醚对丝素蛋白膜的改性

合成了不同分子量的聚乙二醇缩水甘油醚（PEGO），用1H－NMR，红外吸收光谱对其进行了表征，并将其用于改性丝素膜，用X射线衍射法，氨基酸分析仪研究了PEGO改性丝素膜的结构，并对改性丝素膜中的溶出率以及力学性能进行了测试，结果表明，PEGO可以改变丝素膜的结构，降低丝素大分子的溶出率，改性后的丝素膜具有较好的拉伸强度和较大的断裂伸长率，得到了较为柔韧的改性丝素膜。     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白多孔支架材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠反应仿生合成纳米羟基磷灰石/丝素蛋白(n-HA/SF)复合材料,并以NaHCO3和NaCl为致孔剂制备了多孔复合支架材料,采用TEM、IR、SEM和EDX对其进行了表征.结果表明,复合材料中HA的粒径在20～50nm之间,是一种CO2-3部分替代型弱结晶类骨针晶,在形貌和尺寸等方面类似于人体骨磷灰石晶体;HA和SF两相间存在强烈的键合作用,复合支架材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔隙间贯通性高.EDX分析结果表明,HA在有机基体中分布均匀,钙磷元素比为1.66,当复合材料和致孔剂的比例为1:0.5时,其抗压强度可达20.23MPa.     

聚乙二醇丙三醇对丝素蛋白膜的改性

以乙二醇和环氧氯丙烷为原料,合成了一种新的高分子化合物:聚乙二醇丙三醇(PEGG),用红外光谱和核磁共振对其进行了表征。用流延法制备了丝素蛋白/PEGG共混膜,用X射线衍射法,红外光谱法对共混膜的结构进行测试分析,结果表明,随着PEGG含量的增加,丝素蛋白(SF)的结晶度有所下降,PEGG与丝素蛋白之间有氢键结合,因此可能抑制了s ilkⅠ结晶。测试了共混膜的力学性能,结果表明,共混膜的断裂伸长率、弹性随着PEGG含量的增加而增大,共混膜的断裂强度均高于24M Pa,而杨氏模量都小于80 M Pa。SF/PEGG共混膜具有良好的柔软性和弹性。     

丝素蛋白支架的制备及其在组织工程中的应用

作为一种天然的纤维蛋白,蚕丝具有良好的力学性能、生物相容性和可降解性,这使其在生物医学方面的应用不断拓展。多孔支架能够为细胞的粘附和增殖提供有利的微环境,在重塑和修复组织的过程中起着至关重要的作用。本文综述了丝素蛋白支架的多种制备方法,如静电纺丝法、冷冻干燥法、沥除法和发泡法等,阐述了丝素蛋白支架的表面改性方法,总结了丝素蛋白支架在组织工程中的应用。     

丝素蛋白/柠檬酸/乙二醇膜的性能研究

用丝素蛋白、柠檬酸和乙二醇制备了一种新型丝素蛋白膜(简称SFCE膜),研究了其力学性能、膜中丝素蛋白的聚集态及对水的pH值的影响．     

绿色电纺技术制备丝素蛋白纤维及其组织工程应用的研究进展

综述了通过以水为溶剂静电纺丝制备丝素蛋白纳米纤维这种绿色电纺技术,及其在组织工程上应用的研究进展。