絲素蛋白膜的微納米圖案化與應(yīng)用.pdf

1、生物材料在人體內(nèi)的成功應(yīng)用必須具備一些關(guān)鍵的特性，例如，無免疫反應(yīng)，優(yōu)良的力學(xué)性能，生物相容性，可控的生物可降解速率等。絲素蛋白能夠很好的滿足這些要求。較好的彈性，強(qiáng)度以及與相容性的完美結(jié)合使絲素蛋白在組織工程中成為一種極具吸引力的材料。除此之外，蠶絲蛋白膜表面能夠通過軟光刻等技術(shù)圖案化，在組織工程和生物材料領(lǐng)域，研究表面形貌對細(xì)胞行為的影響是非常有意義的課題。我們利用簡單的軟印刷技術(shù)成功制得多種微納米圖案化的絲素蛋白膜，同時對蠶絲蛋白

2、進(jìn)行化學(xué)改性，最終獲得了具有幾何圖案化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和化學(xué)圖案化的兩類蠶絲蛋白膜。并且基于蠶絲蛋白是細(xì)胞培養(yǎng)的天然支架這一特點，探究了微納米圖案化的蠶絲蛋白膜對細(xì)胞行為與功能的影響。本課題為組織工程提供了新的研究思路，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1.多種微納米表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的絲素蛋白膜的制備。我們使用簡單的軟印刷技術(shù)獲得微納米圖案化的蠶絲蛋白膜，運用傅里葉紅外光譜和X射線衍射儀分析甲醇-水混合溶劑處理后

3、材料的二級結(jié)構(gòu)變化，采用原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡分別對獲得的多種微納米圖案表面表征。結(jié)果表明我們能夠獲得大面積圖案（約為16 mm2）、小尺寸（約為300 nm）、多種圖案（方形孔、方形柱、方形柱&圓形孔、多尺寸條形）、難溶于水的絲素蛋白膜。
　　2.表面微納米化學(xué)結(jié)構(gòu)的絲素蛋白膜制備。首先在蠶絲蛋白膜表面進(jìn)行重氮化偶合反應(yīng)，通過簡單有效的點擊化學(xué)方法將糖類小分子固定到納米級圖案化的蠶絲蛋白膜表面，得到一種既具有絲素蛋白本身卓

4、越的機(jī)械性能又能與伴刀豆球蛋白(Con A)相互作用的含糖高分子生物材料。
　　3.微納米表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對細(xì)胞行為的影響。以微納米圖案化的絲素蛋白膜為基底，探究對血管內(nèi)皮細(xì)胞和L929細(xì)胞行為的影響。采用倒置顯微鏡對細(xì)胞的取向和生長情況進(jìn)行觀察，通過Image-Pro6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，借助掃描電子顯微鏡研究細(xì)胞偽足行為。結(jié)果表明：五種不同尺寸（周期從600 nm到1700 nm，高度400 nm和70 nm）的條形圖案都能夠?qū)е录?xì)