本文選題：絲素蛋白 + 納米纖維��； 參考：《蘇州大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：組織工程支架在微米尺度和納米尺度的結(jié)構(gòu)和形貌對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和分化以及細(xì)胞外基質(zhì)重建具有重要的調(diào)控作用。通過(guò)模擬細(xì)胞外基質(zhì)的微納結(jié)構(gòu)，構(gòu)建有利于細(xì)胞和組織生長(zhǎng)的微環(huán)境已經(jīng)成為構(gòu)建組織修復(fù)載體的新方向。納米級(jí)的纖維材料是生物體系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)。納米纖維材料與細(xì)胞外基質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)保持一致，在組織修復(fù)載體構(gòu)建中具有重要優(yōu)勢(shì)。絲素蛋白纖維是強(qiáng)度最高、剛度最好的生物材料之一。它具有多級(jí)結(jié)構(gòu)，其中尺寸小于20nm的納米纖維是決定其完美機(jī)械性能的關(guān)鍵因素。雖然絲素蛋白納米纖維已經(jīng)在天然和再生絲素溶液中被發(fā)現(xiàn)，但是目前還是缺乏有效的方法能夠在水溶液中控制納米纖維的形成。這制約了絲素蛋白材料在組織工程中的應(yīng)用。 本文通過(guò)簡(jiǎn)單而有效的方法，調(diào)節(jié)絲素蛋白的自組裝行為，成功制備出絲素蛋白納米纖維。通過(guò)重復(fù)干燥-溶解的方法首先制備出亞穩(wěn)態(tài)的絲素蛋白納米顆粒，隨后在不同的濃度和處理溫度下，將納米顆粒分解并再自組裝形成不同尺寸和β-sheet含量的納米纖維溶液。這些納米纖維與天然絲素納米纖維具有相似的形貌，為進(jìn)一步體外自組裝絲素蛋白多級(jí)結(jié)構(gòu)提供了合適的單元。在此基礎(chǔ)上，我們對(duì)絲素蛋白溶液的二級(jí)結(jié)構(gòu)和粘度行為與溶液中形成的納米纖維之間的關(guān)系也進(jìn)行了闡述。這為研究絲素蛋白的自組裝過(guò)程提供了新的視野。 隨后，以上述絲素蛋白納米纖維為基質(zhì)，通過(guò)不同的后處理方法，我們進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)其二級(jí)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的調(diào)控，獲得了具有不同力學(xué)響應(yīng)性的絲素蛋白納米纖維薄膜，并研究了其對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞行為的調(diào)控作用。細(xì)胞結(jié)果表明，，不同結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的納米纖維能夠顯著影響神經(jīng)干細(xì)胞的生物學(xué)行為。其中真空水處理和80%甲醇處理的納米纖維顯著提高神經(jīng)干細(xì)胞的遷移。而50%甲醇真空處理和80%甲醇處理的納米纖維則顯著提高神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化。最終，經(jīng)過(guò)80%甲醇處理的納米纖維為神經(jīng)干細(xì)胞提供了更好的微環(huán)境，不僅顯著提高了干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化，而且抑制了星形膠質(zhì)細(xì)胞的形成，有望成為一種合適的神經(jīng)組織修復(fù)材料。 最后，將絲素蛋白納米纖維同普通絲素蛋白溶液相混合，以誘導(dǎo)溶液中的絲素蛋白進(jìn)一步組裝，從而提高了三維支架材料的成型性和穩(wěn)定性。隨著納米纖維含量的增加，所形成支架的微觀結(jié)構(gòu)由片層結(jié)構(gòu)向多孔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，表明其成型性顯著提高。更重要的是，絲素蛋白溶液中納米纖維的含量還會(huì)影響支架的機(jī)械性能和在水中的穩(wěn)定性。當(dāng)納米纖維與普通絲素蛋白質(zhì)量比為1：7.5時(shí)，支架的機(jī)械性能最好，不需任何后處理，就獲得了在水中能夠保持原有整體結(jié)構(gòu)和多孔微觀結(jié)構(gòu)的多孔支架，其在水中的保留量為85%以上。同傳統(tǒng)絲素蛋白支架材料相比，此支架材料具有更低的結(jié)晶度和更快的降解性能，從而表現(xiàn)出良好的親水性和更為優(yōu)異的生物相容性，為絲素蛋白在軟組織領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更為豐富的基質(zhì)材料。隨后，含有納米纖維的三維支架材料通過(guò)真空水處理和甲醇處理進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能的進(jìn)一步調(diào)控，成功獲得具有不同力學(xué)性能、二級(jí)結(jié)構(gòu)組成以及降解性能的絲素蛋白多孔支架，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)和性能可控的絲素蛋白多孔支架體系。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，上述絲素蛋白支架材料均具有良好的生物相容性。 綜上所述，本文通過(guò)重復(fù)干燥-溶解的方法首先制備出絲素蛋白納米纖維。利用此納米纖維調(diào)控絲素蛋白生物材料的納米結(jié)構(gòu)和二級(jí)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合不同的后處理方法，成功制備出具有納米纖維結(jié)構(gòu)，且二級(jí)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能可控的絲素蛋白生物材料，證明了以絲素蛋白為基質(zhì)，根據(jù)不同組織需求，構(gòu)建適宜于不同組織再生微環(huán)境的可行性，為實(shí)現(xiàn)絲素蛋白在不同組織再生的有效應(yīng)用奠定了良好的理論和材料基礎(chǔ)。
[Abstract]:The structure and appearance of tissue engineering scaffold in micron scale and nanometer scale have important regulation effect on cell growth , proliferation and differentiation and extracellular matrix reconstruction .

In this paper , the self - assembly behavior of silk fibroin was regulated by simple and effective method . The silk fibroin nanofibers were prepared successfully . The nano - fiber solution with different size and 尾 - sheet content was prepared by repeated drying - dissolving method .

The results showed that nano - fibers treated with 80 % methanol could significantly improve the differentiation of neural stem cells . The results showed that nano - fibers treated with 80 % methanol could significantly improve the differentiation of neural stem cells .

and finally , the silk fibroin nanofibers are mixed with the common silk fibroin solution to induce further assembly of the silk fibroin in the solution , so that the forming property and the stability of the three - dimensional scaffold material are improved .

In conclusion , silk fibroin nanofibers were prepared by repeated drying - dissolution method . The nano - fiber was used to control the nano - structure and secondary structure of silk fibroin biomaterial . The silk fibroin biomaterial with nano - fiber structure and controllable secondary structure and mechanical property was successfully prepared by combining different post - treatment methods .

【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：Q51;R318.08

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何創(chuàng)龍,黃爭(zhēng)鳴,張彥中,劉玲,韓曉建,魯亞南;靜電紡絲法制備組織工程納/微米纖維支架[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2005年10期

2 于同隱，蔡再生，黃偉達(dá);SDS－PAGE研究絲素蛋白的組成[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);1996年05期

3 陳銳;柯勤飛;莫秀梅;何創(chuàng)龍;王紅聲;;組織工程心臟瓣膜:結(jié)構(gòu)及支架的研究與進(jìn)展[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2008年23期

4 方躍,邵正中,鄧家祺,于同隱;利用桑蠶絲素蛋白制葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鞯难芯縖J];科學(xué)通報(bào);1992年04期

5 于同隱,蔡再生,黃偉達(dá),施華芳,李宏杰;絲素蛋白亞基研究[J];高分子學(xué)報(bào);1997年05期

6 宗小紅,周平,邵正中,王洪海,淳于利娟;再生絲素蛋白在水溶液中構(gòu)象轉(zhuǎn)變的Cu(Ⅱ)離子效應(yīng)[J];科學(xué)通報(bào);2005年11期

7 姚敏,賈生賢,金曙雯,陸樹(shù)良,吳徵宇,朱德安;絲素蛋白對(duì)表皮細(xì)胞生長(zhǎng)的影響[J];西北國(guó)防醫(yī)學(xué)雜志;1999年04期

8 陳玲;竺亞斌;李媛媛;劉玉新;俞s

本文編號(hào)：1802582