天蚕/家蚕丝素共混材料的制备及性能研究

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本文用再生天蚕丝素(A.y)与再生家蚕丝素(B.m)共混制备A.y/B.m膜和多孔材料,对制备条件与材料理化性能之间的关系进行较系统的研究,并研究其细胞和组织相容性。流延法制备A.y/B.m共混膜,用X-射线衍射、红外光谱、拉曼光谱等手段研究了乙醇处理前后共混膜的聚集态结构,对湿态共混膜拉伸断裂强度、断裂伸长率、杨氏模量等物理性能进行了测试和分析,并在共混膜材料上培养L929细胞研究其细胞相容性。结果表明:天蚕丝素蛋白和家蚕丝素蛋白的相容性比较差,乙醇处理后共混膜形态上出现明显的相分离,天蚕丝素与家蚕丝素的分子链段间无明显相互作用。乙醇处理前共混膜是无规卷曲和α-螺旋结构共存,80%乙醇处理后膜内结构向β-折叠结构转变。共混膜力学性能相对与单一成分的天蚕丝素膜有所改善,膜的柔软性逐渐提高,膜内两种丝素蛋白对成纤维细胞的生长起协同促进作用,共混膜具有良好的细胞相容性。冷冻干燥法制备A.y/B.m共混多孔材料,研究了共混多孔材料的聚集态结构,并对共混多孔材料的孔结构进行了测试和分析。结果表明:共混材料的相容性差,两种不同的丝素组分间相互作用力较弱。乙醇处理前的共混多孔材料是无规卷曲和α-螺旋结构共存,乙醇处理后的分子构象上主要为β-折叠结构。共混多孔材料孔径和孔隙率随着冷冻温度的降低和家蚕丝素比例的增多而减小;而孔密度逐渐增大。通过改变工艺条件,可以制备出平均孔径为92~320μm、孔隙率为78%~92%的共混多孔材料,该材料能支持细胞的生长和增殖,细胞相容性较好。将天蚕丝素多孔材料用于SD大鼠皮肤缺损创面修复的实验,研究丝素材料的生物相容性。初步研究结果表明:与PVA相比,丝素材料能促进PCNA、VEGF、α-SMA、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、TGF-β1、bFGF-2的高表达,CD90的表达水平无显著性差异,丝素材料对细胞增殖和血管形成具有更积极的作用。丝素材料能引导新生血管长入、诱导真皮组织的再生,在真皮再生过程种多孔丝素材料逐步被生物降解。
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