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(diǎn)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(wú)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(gè)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(jí)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(duì)降解前后絲素蛋白的微觀形貌、多孔結(jié)構(gòu)及二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,以此希望能夠找出絲素蛋白材料的二級(jí)結(jié)構(gòu)及孔結(jié)構(gòu)對(duì)生物降解速率的影響規(guī)律。本文同時(shí)探索了絲素蛋白多孔材料植入動(dòng)物真皮缺損部位后的降解情況。主要研究?jī)?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(guò)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(jí)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(jìn)行定性和定量分析,得到各組材料中不同類型的二級(jí)結(jié)構(gòu)所占比例。將不同二級(jí)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(jìn)行體外降解實(shí)驗(yàn),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(guò)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(guò)

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(cè)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(jìn)行體外降解實(shí)驗(yàn),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(jìn)入孔內(nèi)部進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(guò)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