【摘要】：絲膠蛋白(SS)是一種廉價易得的天然蛋白質,具有抗皺、美白、保濕、抗紫外、抗凝固、抗氧化性等特性,而且絲膠還具有良好的生物可降解性、生物相容性、促細胞粘附和促細胞增殖等生物活性。因此,絲膠蛋白是開發(fā)蛋白質生物材料的理想資源。然而,絲膠固有的脆性限制了其在生物材料領域的應用。本研究利用甘油和瓊脂糖的先天優(yōu)勢,與絲膠蛋白復合制成具有良好力學性能的絲膠復合材料。對絲膠蛋白進行開發(fā)和再利用,探索其應用于組織工程與再生醫(yī)學領域的可能性,為傳統(tǒng)絲織產業(yè)的轉型升級提供參考,具有重要的科學意義和現實意義�？股氐臑E用,造成許多耐藥菌的產生,開發(fā)和應用能取代抗生素的新型抗菌劑是解決耐藥性菌株產生的迫切需要。納米銀是一種高效的廣譜抗菌劑,對細菌、真菌和病毒均具有抑制和殺滅作用,抑菌持久、高效、不會產生耐藥性;溶菌酶,是一種專門作用于細胞壁的水解酶,是自然防御系統(tǒng)中一類重要的功能酶,對動物和人體安全,不會產生耐藥性,目前應用最廣泛的是來自雞蛋清中的溶菌酶。核酸是治療多種疾病的理想藥物。常用的核酸遞送載體包括病毒遞送載體和非病毒遞送載體。病毒載體的轉染率高,但存在核酸裝載量有限以及具有免疫原性和安全性風險等問題;非病毒載體安全、穩(wěn)定,但仍然存在許多問題,如無機納米顆粒載體不能被生物降解,陽離子脂質體價格昂貴,陽離子聚合物載體具有較高的細胞毒性和較低的轉染效率。制備安全、高效的非病毒核酸遞送載體是生物材料與醫(yī)學交叉領域面臨的挑戰(zhàn)。本研究為拓展絲膠蛋白在抗菌材料及基因遞送載體領域的應用提供了理論基礎。取得了如下研究成果:1.原位綠色合成納米銀的絲膠蛋白復合膜通過添加安全無毒的塑化劑甘油,制備了具有良好力學性能和親水性能的絲膠/甘油(SS/Gly)復合膜。對SS/Gly復合膜的力學性能、水接觸角、吸濕率和保水率進行評估,結果表明添加甘油質量比為40%的復合膜親水能力好,保水能力強,且具有優(yōu)異的斷裂伸長率和適中的抗拉強度。采用紫外輻射法輔助納米銀(AgNPs)在SS/Gly膜表面原位合成,掃描電鏡結果表明AgNPs均勻分布在SS/Gly復合膜表面,而且隨著紫外輻射時間的增加,合成的AgNPs數量增加。X射線光電子能譜證明復合膜表面上的銀以零價的形式存在。抑菌圈和生長曲線實驗結果表明AgNPs修飾的SS/Gly復合膜對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌均具有優(yōu)異的抗菌性能,其抗菌性能與紫外輻射時間呈正相關。電感耦合等離子體原子吸收光譜法結果表明AgNPs可以持續(xù)地釋放到PBS介質中。該SS/Gly/AgNPs復合膜具有在抗菌材料如傷口敷料中的應用潛能。2.綠色裝載溶菌酶的絲膠蛋白復合凝膠通過將絲膠蛋白與瓊脂糖混合并冷凍干燥,制備了具有高孔隙率和高溶脹性能的絲膠/瓊脂糖(SS/AR)凝膠。采用掃描電子顯微鏡、衰減全反射傅立葉變換紅外光譜、X射線衍射、熱重分析和溶脹率測試對SS/AR復合凝膠進行性能表征。采用綠色簡便的溶液浸泡法,在SS/AR復合凝膠上成功裝載了溶菌酶(LZM)。在絲膠/瓊脂糖/溶菌酶(SS/AR/LZM)凝膠中,隨著溶菌酶溶液濃度的增加,溶菌酶的裝載量有所增加,但其裝載率可能會降低。溶菌酶能從復合凝膠中釋放出來,對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌發(fā)揮良好的抗菌活性,其對革蘭氏陽性菌具有更強的抗菌活性。而且隨著溶菌酶裝載量的增加,其抗菌能力越強。SS/AR/LZM凝膠對NIH3T3(小鼠胚胎成纖維細胞)和HEK293(人胚胎腎細胞)細胞展現出優(yōu)異的細胞相容性,能提高細胞活力。該復合凝膠具有在抗菌材料如傷口敷料中的應用潛能。3.自組裝生成絲膠蛋白微球用于dsRNA的遞送利用環(huán)境友好的自組裝法,添加乙醇和冷凍誘導獲得絲膠蛋白微球(SSMPs)。圓二色光譜、X射線衍射和傅立葉紅外光譜實驗證明了乙醇可誘導絲膠蛋白的二級結構由部分無規(guī)卷曲轉變成β-折疊。當乙醇添加體積比為2%時,所得絲膠微球粒徑較小(289.97 nm),大小均一。采用多聚賴氨酸進行修飾后的絲膠微球(SS-PLL MPs),表面電荷變成了正電荷,能與帶負電的dsEcR發(fā)生靜電相互作用,進而成功地裝載dsEcR,并能保護其在10%胎牛血清(FBS)和RNA酶A中的穩(wěn)定性,使其免受降解。用多聚賴氨酸修飾前后的絲膠微球對家蠶胚胎細胞(BmE)不僅沒有毒性,而且能促進細胞的生長,具有優(yōu)異的細胞相容性。在無血清和含10%FBS的培養(yǎng)基條件下,SS-PLL MPs能遞送dsEcR至BmE細胞,有效沉默EcR、E74A和BR-C基因的表達,而且能夠延長dsEcR干涉作用的時間至72 h。經評估,所制備的SS-PLL MPs與商用脂質體的干擾效率比較接近。SS-PLL MPs能成功地裝載、保護和遞送dsEcR,是一種有潛力的核酸遞送載體,這為鱗翅目害蟲的防治及基因治療策略領域的研究提供了一定的基礎。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08
【圖文】：

圖 1.1 從蠶繭中提取絲膠示意圖[9]Fig.1.1 The schematic of sericin extraction from silkworm cocoon.膠蛋白的生物活性年來，絲膠蛋白因具有良好的生物學性質受到了國內外學者的廣泛有大量便于交聯(lián)和修飾的-OH、-COOH 和-NH2，親水性好，可生物生物相容性和低免疫原性。此外，絲膠蛋白還具有保濕、抗菌、抗抗炎、抗凝血、抗癌以及促進細胞粘附和增殖等活性。

圖 1.2 絲膠的抗氧化機制[3]Fig.1.2 The anti-oxidative mechanisms of sericin.胞增殖。Tsubouchi 等人[17]證明了絲膠蛋白能促進無血清培養(yǎng)基rada 等人[18]研究表明，分子量在 5～100 kDa 范圍內的絲膠蛋白哺乳動物細胞培養(yǎng)，而且能增強人皮膚成纖維細胞的粘附。Ar現，絲膠蛋白的提取方法和濃度與能否促進細胞增殖相關，與的絲膠蛋白相比，熱提取的絲膠蛋白的細胞活力最高；此外，L 的絲膠蛋白似乎能更好地促進細胞增殖和提高細胞活力，而L 的絲膠蛋白對細胞顯示毒性，特別是通過尿素提取法獲得的絲粘附性。有研究者發(fā)現絲膠膜能支持小鼠成纖維細胞（L-929）Noriaki 等人[21]研究發(fā)現絲膠能促進人眼角膜上皮細胞的粘附和傷口愈合，減小創(chuàng)面。然而，在家蠶基因中并未發(fā)現細胞的粘附，所以有研究者認為絲膠蛋白對細胞的粘附作用可能是因為 個絲膠基因中具有重復序列[12]。絲膠對細胞的粘附機制還有待

第 1 章 文獻綜述解材料。蛋白的應用研究 1.3 所示，因絲膠具有可生物降解性、高生物相容性、低免疫原濕、抗氧化、抗炎、抗凝血、抗癌以及促進細胞粘附和增殖等蛋白已被廣泛應用于藥物和化妝品行業(yè)中，并且在再生醫(yī)學材發(fā)受到了學者們越來越多的關注[3, 4]。

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本文編號：2779094