絲素蛋白-羥基磷灰石生物復(fù)合支架材料的制備及性能研究.pdf

1、絲素蛋白(SF)作為一種天然高分子物質(zhì)，具有優(yōu)秀的生物相容性、機(jī)械性能。且形式多樣，易加工成各類生物支架材料應(yīng)用于生物醫(yī)用的各個領(lǐng)域。納米羥基磷灰石(HA)具有與生物骨組織內(nèi)Ca-P結(jié)晶區(qū)非常相似的化學(xué)組成及表觀形貌，且同樣具有良好的生物相容性，一直以來是骨修復(fù)類生物材料的重要研究對象。將絲素蛋白與羥基磷灰石結(jié)合使用有利于發(fā)揮其各自優(yōu)勢，又能相互彌補(bǔ)不足，共同作為骨修復(fù)類復(fù)合功能材料使用。有關(guān)SF/HA類的復(fù)合材料報道并不少見，但是當(dāng)復(fù)

2、合材料的發(fā)展趨勢越來越強(qiáng)調(diào)“功能化”、“智能化”時，納米顆粒或其他一些功能基團(tuán)與支架材料的復(fù)合方式、在其表面的排列與分布將是此類功能材料研究的重點(diǎn)，本文使用冷凍干燥法較好地將納米羥基磷灰石與絲蛋白支架材料復(fù)合，納米HA顆粒在SF多孔支架上形成了一定的有序排列，復(fù)合支架材料的機(jī)械性能相比純絲蛋白支架也有所提高，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先是 SF多孔支架材料的制備。經(jīng)過脫膠、透析、濃縮、離心等一系列步驟得到絲素蛋白溶液?？疾炝苏〈?/p>

3、與絲素蛋白溶液混合攪拌后得到的乳液形貌。通過研究不同條件：1.正丁醇的添加量；2.絲蛋白溶液濃度；3.冷凍時間對SF多孔支架斷面孔的形成、大小分布及形貌的影響，總結(jié)了多孔支架的成型及其二級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變(由無歸線團(tuán)型向β-折疊有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變)機(jī)理。得出結(jié)論：冷凍時間是多孔支架材料成型的主導(dǎo)因素。改變絲蛋白溶液濃度，可以得到了不同孔徑大小的絲蛋白三維多孔支架，檢測了其吸水率孔隙率和機(jī)械性能，結(jié)果表明絲蛋白支架材料具有較好的吸水率、孔隙率和良好的

4、機(jī)械性能。
　　其次，采用沉淀法和水熱法兩種方法制備了納米 HA顆粒，結(jié)果顯示水熱法得到的納米顆粒結(jié)晶更完整，形貌更完好。討論了初始溶液pH值對所制備得到的HA納米顆粒的形貌影響。得到結(jié)論：堿性環(huán)境下才能制備得到納米HA顆粒，并且不同的濃度的pH對合成得到的HA納米顆粒形貌有影響。
　　最后，采用原位生長法和冷凍干燥法兩種方法制備了SF/HA復(fù)合材料，結(jié)果顯示：采用冷凍干燥法得到的復(fù)合材料中，隨著HA納米顆粒添加比例的升高，

5、其在SF多孔支架上顯示出由豎直排列到繡球狀中心聚集體排列的變化，整體呈現(xiàn)較好的有序結(jié)構(gòu)。而靜置沉降法卻沒有達(dá)到這種效果。接著檢測了復(fù)合支架材料的機(jī)械性能。相比純絲素蛋白多孔支架和采用原位生長法得到的復(fù)合支架材料，由于 HA納米顆粒的添加，應(yīng)力支撐點(diǎn)增多，且HA與SF多孔支架有較強(qiáng)的作用相互作用力，所以采用冷凍干燥法得到的復(fù)合材料機(jī)械性能大大提高。同時，還配制了模擬體液（SBF），將多孔支架浸入其中一段時間，模擬了生物HA在其上的附著情況