RGD-重組蛛絲蛋白-聚乙烯醇電紡膜創(chuàng)面敷料的研制.pdf

1、皮膚是人體最大的器官，是人體的天然屏障，對維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和阻止微生物入侵起重要作用，因包覆在人體表面容易受到創(chuàng)傷。各種燒燙傷患者人數(shù)每年居高不下，創(chuàng)傷不僅在形式上不斷增多，而且也變得十分嚴重和復(fù)雜。同時，全球老齡人口比例的迅速增加，糖尿病等疾病引起的大面積皮膚潰瘍患者也越來越多。各種外傷和疾病引起的大面積皮膚缺損，導(dǎo)致皮膚功能部分或完全喪失，給患者帶來的肉體和心靈的痛苦特別難以忍受而持久。因此用于修復(fù)皮膚缺損的人工皮膚、創(chuàng)面敷料的研

2、究和應(yīng)用受到社會的廣泛關(guān)注。 創(chuàng)面敷料對原料的生物相容性和生物活性要求較高，合適的材料不多。蜘蛛絲蛋白作為高性能的生物材料，在如人造肌腱、人工韌帶、人工器官、組織修復(fù)等組織工程新材料領(lǐng)域，具有十分誘人的應(yīng)用前景。但由于蜘蛛具占地為牢、自相殘殺的天性，養(yǎng)殖困難，不能規(guī)?；B(yǎng)殖，同時蜘蛛的產(chǎn)絲量小，因此想利用天然蜘蛛絲是不現(xiàn)實的。近年來，世界各國的科學家對蜘蛛絲蛋白質(zhì)的化學組成、結(jié)構(gòu)以及蜘蛛蛋白質(zhì)基因組成進行了一系列的研究，已利用基

3、因技術(shù)研制出人工合成的蜘蛛絲。且隨著生物、化學技術(shù)的發(fā)展，可以根據(jù)需要通過各種化學修飾方法及基因工程融合表達技術(shù)來改造蛛絲蛋白的氨基酸側(cè)鏈及添加各種細胞因子，進而達到改變支架材料性質(zhì)的目的，拓寬蛛絲蛋白的應(yīng)用領(lǐng)域。 本文在實驗室前期的研究基礎(chǔ)上，通過對已構(gòu)建好的重組蛛絲蛋白基因工程菌pNSR16/BL21(DE3)pLysS進行高密度發(fā)酵、純化，獲得足量純度在85％以上含細胞黏附因子RGD的重組蛛絲蛋白(pNSR16)。利用靜電

4、紡絲技術(shù)，以重組蛛絲蛋白為原料，將其與聚乙烯醇(PVA-124)進行共混紡絲，制備pNSR16/PVA復(fù)合納米纖維膜，考察靜電紡絲參數(shù)變化及乙醇處理對纖維形貌及結(jié)構(gòu)的影響。掃描電子顯微鏡(SEM)觀察結(jié)果表明：復(fù)合納米纖維的直徑隨著紡絲液濃度、紡絲電壓、固化距離以及紡絲液擠出速度的增大均呈現(xiàn)增大的趨勢；乙醇處理會引起復(fù)合納米纖維間產(chǎn)生明顯的粘連現(xiàn)象。原子力顯微鏡(AFM)、傅立葉紅外轉(zhuǎn)換光譜(FTIR)分析結(jié)果表明，蛋白與聚乙烯醇很好的

5、實現(xiàn)了共混，電紡條件對共混膜的構(gòu)象沒有明顯影響，乙醇可以誘導(dǎo)蛋白構(gòu)象從無規(guī)卷曲向β-折疊轉(zhuǎn)變。 為評估pNSR16/PVA復(fù)合納米纖維膜在創(chuàng)面敷料領(lǐng)域的應(yīng)用前景，測定了其各項創(chuàng)面敷料性能指標。以背部深I(lǐng)I度燙傷的SD大鼠為模型，研究電紡膜材料對燙傷創(chuàng)面的修復(fù)效果。實驗結(jié)果表明與傳統(tǒng)敷料及醫(yī)用膠原海綿相比較，pNSR16/PVA復(fù)合納米纖維膜的孔隙率、吸濕性、滲出液在纖維間和纖維內(nèi)的分布比值、溶漲率分別為84.85％、4.381

6、g/g、6.140 g/g、2.606 g/g，比多孔膜有明顯增加，但低于紗布和醫(yī)用海綿。pNSR16/PVA復(fù)合納米纖維膜可很好地實現(xiàn)含RGD細胞黏附因子pNSR16的釋放。SD大鼠背部深I(lǐng)I度燙傷創(chuàng)面修復(fù)各項評價結(jié)果顯示：①pNSR16/PVA復(fù)合納米電紡膜可以縮短創(chuàng)面的愈合時間，同期創(chuàng)面愈合率略高于傳統(tǒng)敷料及醫(yī)用膠原蛋白膜組。②可以促進創(chuàng)面組織中成纖維細胞的增殖、肉芽組織形成、膠原合成及bFGF分泌，加速傷口愈合。但pNSR16/