家蠶絲素多孔材料生物降解行為的研究.pdf

1、絲素蛋白具有良好的生物相容性,可制成具有一定力學(xué)性能的三維多孔材料,這些優(yōu)點使得絲素蛋白材料作為組織再生支架擁有更廣闊的前景。無論是在體外還是體內(nèi)完成組織的再生,材料還需具備的一個重要條件是：降解速率與組織的再生速率相匹配。但是迄今為止,國內(nèi)外對絲素蛋白材料生物降解速率的影響因素及調(diào)控方法尚缺少研究。本文在體外模擬體內(nèi)環(huán)境的條件下,用膠原蛋白酶IA催化水解絲素蛋白多孔材料,著重研究絲素蛋白材料的二級結(jié)構(gòu)(尤其是β-折疊結(jié)構(gòu)所占比例)及孔

2、結(jié)構(gòu)與降解速率之間的關(guān)系,并借助掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜(FTIR)等手段對降解前后絲素蛋白的微觀形貌、多孔結(jié)構(gòu)及二級結(jié)構(gòu)進行研究,以此希望能夠找出絲素蛋白材料的二級結(jié)構(gòu)及孔結(jié)構(gòu)對生物降解速率的影響規(guī)律。本文同時探索了絲素蛋白多孔材料植入動物真皮缺損部位后的降解情況。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴采用冷凍干燥法制備家蠶絲素蛋白多孔材料。通過調(diào)節(jié)冷凍溫度和采用不同的后處理方法,制得了不同二級結(jié)構(gòu)的家蠶

3、絲素多孔材料。用x-射線衍射(XRD)和紅外吸收光譜(FTIR)進行定性和定量分析,得到各組材料中不同類型的二級結(jié)構(gòu)所占比例。將不同二級結(jié)構(gòu)的家蠶絲素多孔材料放入膠原酶LA的緩沖溶液(pH7.4,37℃)進行體外降解實驗,結(jié)果表明,隨著β-折疊結(jié)構(gòu)含量的增多,材料的降解速率減慢。在酶降解過程中,絲素蛋白中規(guī)整性較差的非結(jié)晶區(qū)域首先被破壞而溶解,從而導(dǎo)致降解殘留物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)整性有了一定程度的提高,結(jié)晶度有所提高。
　　 ⑵通過

4、調(diào)節(jié)不同絲素溶液濃度和冷凍溫度,制得了不同孔結(jié)構(gòu)的家蠶絲素多孔材料。用電鏡(SEM)和排液法測得各組材料的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。將不同孔結(jié)構(gòu)的家蠶絲素多孔材料放入膠原酶LA的緩沖溶液(pH7.4,37℃)進行體外降解實驗,結(jié)果表明,隨著孔徑和孔隙率的增大,材料的比表面積增大,酶分子可接觸的面積增大,材料的降解速率加快；隨著材料密度的增大,孔壁增厚,酶分子很難進入孔內(nèi)部進行降解,其降解速率減慢。
　　 ⑶絲素蛋白多孔材料植入SD大鼠背部真皮

5、缺損部位的體內(nèi)實驗結(jié)果表明,第55天,新生組織形態(tài)接近正常真皮組織,材料降解了96.37％。
　　 ⑷研究表明,絲素蛋白材料內(nèi)部β-折疊結(jié)構(gòu)含量的多少以及不同的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠影響絲素蛋白降解速率。所以,提高絲素蛋白材料內(nèi)部p哳疊結(jié)構(gòu)的含量可以有效地減緩材料的降解速度；通過減小材料的孔徑和孔隙率或增大材料的密度,從而減小材料的比表面積或增大孔壁厚度,也可以減緩其降解速率。這些方法為制備可調(diào)控生物降解速率的絲素蛋白生物材料提供了可行