絲素蛋白-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備及研究.pdf

1、本論文制得的絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料具有與人體骨組織較為相近的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和組成,由于納米羥基磷灰石絲素蛋白復(fù)合材料與人骨中磷灰石微晶的相似性以及基體材料的可降解性,這些材料被賦予優(yōu)異的骨誘導(dǎo)性能和生物可降解性能,在骨修復(fù)或骨固定材料方面有著潛在的用途,可為適合于臨床應(yīng)用的HA產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)的粉體原料,為絲蛋白在骨替代材料及骨組織工程的研究開發(fā)提供了新的途徑。
　　本文分別采用兩種方法制備絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料。利用水相聚合

2、的方法合成聚丙烯酸及測量其分子量,采用烏氏粘度計(jì)測量其分子量,使用聚丙烯酸單體、引發(fā)劑過硫酸銨和分子調(diào)節(jié)劑異丙醇,采用單體慢慢滴加的方式,合成了分子量為6萬多的聚丙烯酸。用0.5wt％ Na2CO3溶液對蠶繭進(jìn)行脫膠40分鐘,再利用濃度為9.5mol/L溴化鋰溶液對干燥的絲素纖維進(jìn)行溶解,把得到的絲素溶液裝入透析袋,在蒸餾水中透析72h。再離心過濾得到純凈蠶絲素溶液。將制備的絲素蛋白溶液、聚丙烯酸按照不同的質(zhì)量比例共混成膜。將部分SF/

3、PA共混復(fù)合膜浸入80％乙醇溶液中15min進(jìn)行不溶化處理,取出晾干得實(shí)驗(yàn)用SF/PA共混復(fù)合膜。分別配置一定濃度的CaCl2、K2HPO3·3H2O溶液,將不同質(zhì)量比例的SF/PA共混膜制品制成方塊,用鑷子夾住SF/PA共混膜樣品的一角,將樣品于CaCl2溶液中10s,然后放置于超純水中1s,取出在空氣中晾干幾分鐘。用上述方法處理過的樣品放置于K2HPO3·3H2O溶液中10s,取出再放置于超純水中1s,然后在空氣中晾干幾分鐘,以上樣

4、品交替于CaCl2,K2HPO3·3H2O溶液中,如此反復(fù)3次。第二章描述經(jīng)乙醇及未經(jīng)乙醇處理的絲素蛋白/聚丙烯酸復(fù)合膜,放置人體仿生液中在37℃下放置7天,得到我們所需要的絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料。第三章描述的經(jīng)過及未經(jīng)乙醇處理的絲素蛋白/聚丙烯酸復(fù)合膜,在經(jīng)過鈣化預(yù)處理,放置人體仿生液中在37℃24h,得到我們所需要的絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料。
　　并對樣品進(jìn)行傅立葉紅外(FTIR)、傅立葉全反射(ATR)、X-射線衍

5、射(XRD)、環(huán)境掃描電鏡(SEM)、X射線能譜儀(EDX)等測試及表征。結(jié)果表明經(jīng)過乙醇處理的絲素蛋白/聚丙烯酸共混膜的規(guī)整度提高,其結(jié)晶度也有所增加,這點(diǎn)從X-射線衍射(XRD)、環(huán)境掃描電鏡(SEM)的測試結(jié)果可知。掃描電鏡的結(jié)果可知隨著絲素蛋白/聚丙烯酸共混膜的濃度的不同而不同,隨著聚丙烯酸濃度的增加絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料中羥基磷灰石的結(jié)晶度降低,聚丙烯酸附著在絲素蛋白基質(zhì)上可以促進(jìn)羥基磷灰石晶體的鈣化,但并不是聚丙烯酸的

6、含量越高羥基磷灰石晶體的結(jié)晶度越高,反而是隨著聚丙烯酸的濃度越低絲素蛋白/聚丙烯酸復(fù)合材料的結(jié)晶度越高。對絲素蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料進(jìn)行了傅立葉紅外(FTIR)、X-射線衍射(XRD)可以初步證實(shí)有羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)存在,環(huán)境掃描電鏡(SEM)知我們所得到球形和棒狀晶體。為了進(jìn)一步確定本論文所得到晶體的到底是不是羥基磷灰石,對樣品又做了X射線能譜(EDX),理論上羥基磷灰石晶體的Ca/P比是1.67,本文得到的羥基磷灰石Ca/P比約為1