丝素蛋白水凝胶基于自身良好的生物相容性,在生物材料方面具有潜在的应用。本文研究了三类表面活性剂,即甜菜碱类表面活性剂、多肽类表面活性剂和氨基酸类表面活性剂诱导丝素形成水凝胶,表征其结构和性能,并探究其凝胶化机理。甜菜碱类表面活性剂能加快丝素蛋白凝胶化,其凝胶化时间与活性剂碳链长度无关,而与表面张力有关,表面张力出现最低点的活性剂成凝胶时间较短,其中十二烷基二甲基甜菜碱诱导丝素形成凝胶时间较短,在20 min左右。对所形成的水凝胶结构和性能进行表征,并通过荧光测试其内部结构变化,这一过程中,在甜菜碱类表面活性剂的亲疏水作用下,丝素蛋白分子链伸张开并重组,丝素蛋白构象由无规线团向β-折叠结构转变,形成结构均匀,孔径较大的三维网络结构水凝胶,柔软而富有弹性,具有一定的抑菌作用,可作为水凝胶医用敷料,解决传统创口贴带来的诸多不便。多肽类表面活性剂枯草菌脂肽钠诱导丝素蛋白形成水凝胶,所需枯草菌脂肽钠浓度较低,37℃下1 g/L的枯草菌脂肽钠即可诱导丝素在2 h内形成水凝胶,且凝胶具有一定的细胞生物相容性。氨基酸类表面活性剂N-月桂酰肌氨酸钠(SNS)能够加速丝素蛋白形成水凝胶。SNS与丝素混合后,可通过温度、SNS浓度和丝素浓度的调节来满足所需胶凝时间。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、圆二色光谱和荧光光谱等对水凝胶的结构、性能和凝胶机理进行探究。发现SNS诱导丝素蛋白分子链在亲疏水力和静电作用下展开重构,形成更多的结晶结构交联成水凝胶。SNS/SF水凝胶结构稳定,具有相对较高的强度和优良的弹性,在适度应力作用下变形可回复,细胞生物相容性良好。SNS/SF水凝胶在组织修复方面具有巨大的潜力。