絲素蛋白-硫酸鈣骨水泥的制備及其理化性能測試.pdf

1、目的:制備絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥,同時(shí)評估絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的理化性能。
　　方法:1.通過家蠶絲制備絲素蛋白溶液,并且測得絲素蛋白溶液濃度;2.將濃度為3％、4.5％、6％、7.5％、9％的絲素蛋白溶液與半水硫酸鈣粉末混合,按照液固比0.35、0.40、0.45、0.50/及0.55ml/g在22±1℃,濕度40-60％情況下制備絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥樣品,并且測定各組絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥樣品的抗壓強(qiáng)度,并與硫酸鈣粉末加去

2、離子水以液固比0.35、0.40、0.45、0.50及0.55ml/g固化所得硫酸鈣骨水泥的抗壓強(qiáng)度作比較;3.根據(jù)上述結(jié)果選擇6％絲素蛋白溶液濃度按液固比0.35、0.40、0.45、0.50及0.55ml/g所得絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥,并且測定其初凝及終凝時(shí)間,與相應(yīng)的液固比情況下以去離子水為固化液的硫酸鈣骨水泥對比;4.選定6％絲素蛋白溶液及液固比0.40mg/l,觀察絲素蛋白溶液對硫酸鈣骨水泥抗?jié)⑸⑿阅艿挠绊?5.X線衍射儀及紅

3、外線光譜儀對硫酸鈣骨水泥及絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的固化產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,掃描電鏡觀察橫斷面表面形貌。6.SF/CSC浸提液培養(yǎng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞干細(xì)胞,觀察細(xì)胞活性。
　　結(jié)果:1.XRD結(jié)果顯示絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥在2θ角25.5°有特征性衍射峰,在30°-40°范圍內(nèi),所得衍射峰均較窄且較密集,表明所得絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合物中二水硫酸鈣相結(jié)晶度較高,且有絲素蛋白相表達(dá)及新的晶型出現(xiàn)。絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的FTIR圖示

4、:絲素蛋白使硫酸鈣的特征峰變寬和減弱,且在3410、1380、1384cm-1附近的吸收峰代表了絲素蛋白中的氨基酸基團(tuán),在3547、3484、2243、2135和669cm-1等處的峰與硫酸鈣圖譜中波峰相似,只是有的峰位置發(fā)生了略微的移動(dòng),而有的峰由于疊加過程中由于相互作用變得較弱。在所得圖譜中,沒有新峰出現(xiàn),這表明絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合體系的特征峰是兩者的簡單疊加,它們之間存在一定的相互影響,但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.電鏡觀察顯示:硫酸鈣

5、呈棒狀分布在絲素蛋白中,隨著絲素蛋白溶液濃度逐漸增加時(shí),分布越來越均勻且緊密,當(dāng)絲素蛋白濃度達(dá)到6％時(shí),硫酸鈣呈短棒狀,成簇聚集。硫酸鈣的晶型發(fā)生改變。3.以去離子水固化硫酸鈣骨水泥組抗壓強(qiáng)度約為27Mpa,絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥組抗壓強(qiáng)度約為33Mpa(p<0.05)隨著絲素蛋白溶液濃度增加,絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合骨水泥(SF/SCS)抗壓強(qiáng)度逐漸增加,但當(dāng)絲素蛋白溶液濃度達(dá)到6％時(shí),抗壓強(qiáng)度反而逐漸降低。SF/CSC隨著液固比增加,抗

6、壓強(qiáng)度增加,當(dāng)液固比達(dá)到0.40ml/g時(shí),抗壓強(qiáng)度反而下降。4.SF/CSC骨水泥初凝及終凝時(shí)間隨液固比的增加而逐漸延長,同時(shí)絲素蛋白溶液的加入使初凝時(shí)間及終凝時(shí)間較去離子水固化硫酸鈣骨水泥組時(shí)間均延長,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。5.6％絲素蛋白溶液以液固比0.40ml/g制得絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥組的抗?jié)⑸⑿阅軆?yōu)于以去離子水固化硫酸鈣骨水泥組。6.SF/CSC浸提液培養(yǎng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞時(shí),采用MTT法檢測細(xì)胞活性,證實(shí)SF/