含微納結(jié)構(gòu)且二級(jí)結(jié)構(gòu)可控的絲蛋白支架的研究.pdf

1、過去十年，由于其優(yōu)良的生物相容性、生物可降解性、低炎癥反應(yīng)和優(yōu)秀的機(jī)械性能，絲蛋白支架材料已經(jīng)從傳統(tǒng)的紡織纖維材料轉(zhuǎn)變成具有普適意義的天然生物材料和組織修復(fù)材料。但是不同組織的修復(fù)對(duì)材料有著不同的特定要求，如何進(jìn)一步提高支架的生物相容性和誘導(dǎo)性使其更有利于不同組織的修復(fù)是我們面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的微納結(jié)構(gòu)為支架的設(shè)計(jì)包括支架多孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了良好的模板，通過模擬ECM的微納結(jié)構(gòu)構(gòu)建有利于細(xì)胞和組織生長的微環(huán)境為構(gòu)建具有

2、生物活性的組織修復(fù)載體提供了全新的方向。
　　 本文首先闡明了絲蛋白在水溶液環(huán)境下可控自組裝形成不同微納結(jié)構(gòu)對(duì)支架材料成孔性的調(diào)控機(jī)制，隨后研究了粘度、二級(jí)結(jié)構(gòu)和水作用力對(duì)成孔性的調(diào)控作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溶液中納米線的形成對(duì)支架在凍干過程中多孔結(jié)構(gòu)的形成具有關(guān)鍵作用，是支架材料成孔的關(guān)鍵因素。
　　 在此基礎(chǔ)上，本研究通過緩慢濃縮處理的方法自組裝形成納米纖維，并通過冷凍干燥法獲得具有仿細(xì)胞外基質(zhì)納米纖維結(jié)構(gòu)的絲蛋白多孔支架。

3、經(jīng)上述方法制各的支架孔徑在200～250um之間、孔隙率達(dá)到99％以上，且隨著絲蛋白的逐漸降解和溶解，納米纖維會(huì)暴露到外部，在細(xì)胞體內(nèi)外培養(yǎng)中有利于細(xì)胞的吸附、增殖和遷移。隨后利用甲醇和水處理等不同方法實(shí)現(xiàn)對(duì)多孔支架晶體結(jié)構(gòu)的調(diào)控，使得支架材料具有不同的穩(wěn)定性和降解行為，以滿足不同組織再生的具體要求。其中，當(dāng)純水蒸氣處理時(shí)絲素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)由無規(guī)向SilkⅠ結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，隨著甲醇含量增多，絲素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)由SilkⅠ結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾ilkⅡ結(jié)構(gòu)，

4、熱力學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)，降解速率降低，擴(kuò)大了其在組織工程的不同應(yīng)用。
　　 最后，通過體外細(xì)胞培養(yǎng)，用鹽析法制各的絲蛋白多孔支架作為對(duì)比，研究了該多孔材料對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞粘附、增殖的影響。激光共聚焦顯微鏡和DNA含量結(jié)果表明，同鹽析法絲蛋白支架相比，本研究所制備的仿生納米纖維化絲蛋白多孔支架對(duì)BMSC細(xì)胞的生長和增殖具有顯著的促進(jìn)作用。
　　 綜上所述，本文通過絲蛋白自組裝技術(shù)制備出孔結(jié)構(gòu)和二級(jí)結(jié)構(gòu)可控的含有仿生納米纖維