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丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,富含18种氨基酸,具有优良的理化性能和生物相容性。丝线作为手术缝合线的应用开启了丝素蛋白进入生物医学领域的大门,近年来丝素蛋白在生物医用材料方面的研究和应用得到了广泛的关注,如用做手术缝合线、药物缓释载体、固定化酶载体、隐形眼镜、人工血管、人工肌腱和韧带、创面覆盖物、硬脑膜修补材料、细胞培养基质等。但传统的丝素膜在不溶化处理后具有较大的脆性,阻碍了丝素蛋自在生物医用材料方面的研究和应用。现在很多学者通过多种物理或者化学方法探讨不同种类丝素材料的制备,如丝素纤维、膜、凝胶、海绵等。而随着组织工程的兴起以及组织工程对多孔材料的需求,制备可用于组织工程的丝素支架材料得到了越来越多的重视。多孔材料的制备一般有冷冻干燥、颗粒沥滤、气体致孔、热诱导相分离、快速成型等方法。目前已通过冷冻干燥、盐沥滤、气体致孔等方法获得了丝素多孔支架材料。所获得的支架材料具有均一稳定的多孔结构和机械性能。但目前利用冰晶致孔制备丝素蛋白多孔支架,基本上都需要冷冻干燥才能使丝素蛋白成型,比较繁琐。本研究探讨了一种不需要冷冻干燥的新方法,利用环氧化合物与丝素蛋白的作用制备出了两种新的丝素支架材料:(1)环氧化合物与丝素蛋白混合溶液在-20℃下冷冻,经浸洗获得多孔丝素支架(PFGS);(2)环氧化合物与丝素蛋白混合溶液在60℃下反应,形成凝胶,经浸洗冷冻获得交联多孔丝素支架(CFGS)。利用红外光谱分析、热分析、氨基酸分析、溶解性等分析测定可以得出,在PFGS中,丝素蛋白与环氧化合物没有发生交联反应,而在CFGS中,环氧化合物与丝素蛋白有交联反应发生。利用扫描电镜可以观察到两种丝素支架材料具有不同的孔状结构,PFGS表面是具有微孔的皮层,内部为均一的球孔状结构,孔径在150μm以上,而CFGS表面无孔,较为平滑,内部具有长管状的孔结构,孔径也在150μm以上。反复冻融可以增加PFGS表面的微孔,使CFGS平滑的表面膨胀呈现凹凸不平的趋势,同时反复冻融使得材料内部孔径结构复杂化,孔壁的断裂产生新的孔,增加了孔的贯通性。利用液体置换法分析,两种材料孔率都在90%以上。在浸提液毒性实验中,我们发现两种材料浸提液都具有较高的细胞相对增殖率,毒性分级为1级,都在可以医用的合格范围内。通过直接接触培养实验进一步探讨了两种丝素材料的细胞相容性,发现成纤维细胞在PFGS表面的附着率与增殖率好于CFGS,但两者都低于纯丝素膜,其中细胞在PFGS表面第五天开始呈现增殖趋势,能在材料表面较好的铺展,伪足清晰可见,而在CFGS材料表面,细胞附着较差,增殖微弱。细胞在各材料表面的生长差异与材料表面性质(表面亲水性、物理形貌、化学基团改变)有很大关系。但是成纤维细胞在两种支架材料内部的生长差异却不大,细胞都能较好地生长,推测其原因是由于内部多孔表面结构不同于材料表面。本研究中PFGS的形成是基于三元溶液热诱导相分离的原理,而CFGS的形成是基于化学交联凝胶的冷冻致孔。这两种丝素支架材料都具有较为理想的孔状结构。研究表明环氧化合物与丝素蛋白在不同温度条件下作用可以获得具有不同孔径结构的支架材料,这为丝素多孔支架材料的制备提供了新的思路和方法。此外,本研究表明材料的表面性质对细胞在材料上的粘附和生长、支架的功能具有较大的影响,这为今后丝素蛋白支架材料的制备方法的选择、表面改性、化学交联剂的选择等提供了参考依据。