近年來,基于分層制造原理迅速發(fā)展起來的生物三維(3D)打印技術(shù)涉及生物學(xué)、干細(xì)胞科學(xué)、計算機(jī)和材料科學(xué)多個學(xué)科,為組織器官再生、臨床修復(fù)治療、器官移植等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了新的研究思路與解決方案。目前生物墨水是制約生物三維打印技術(shù)快速發(fā)展最重要的一個因素,需要加快腳步進(jìn)行研究。絲素蛋白作為一種重要的天然高分子生物材料,因其具有良好的生物相容性、可控的生物降解性、優(yōu)異的機(jī)械性能以及充足的來源,近年來在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域成為了研究的熱點(diǎn)。水凝膠,絲素蛋白的一種重要表現(xiàn)形式,因其剪切稀化的性能,較高的黏度和可凝膠等性質(zhì)可作為天然的生物墨水應(yīng)用于生物打印技術(shù)而備受關(guān)注。但是,天然絲素蛋白水凝膠形成過程緩慢,形成的水凝膠力學(xué)性能較差,材料結(jié)構(gòu)易受破壞,如何提高絲素蛋白水凝膠材料的可打印性是生物三維打印技術(shù)的一個重要發(fā)展趨勢。本論文基于再生絲素蛋白的凝膠化過程,研究了陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)和金屬陽離子對絲素蛋白凝膠化過程的影響,通過調(diào)控SDS的濃度、金屬離子的種類和濃度、借助二者產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對絲素蛋白凝膠時間、凝膠材料微觀結(jié)構(gòu)以及凝膠力學(xué)性能一定程度的控制,并探索了SDS和金屬離子...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 .家蠶絲素蛋白
        1.1.1 家蠶絲素蛋白的理化與結(jié)構(gòu)性能
        1.1.2 再生絲素蛋白的生物性能
        1.1.3 絲素蛋白材料在生物組織工程領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
    1.2 .絲素蛋白水凝膠
        1.2.1 水凝膠材料的結(jié)構(gòu)特性與分類
        1.2.2 絲素蛋白水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用
    1.3 .絲素蛋白材料的生物三維打印
        1.3.1 三維打印的簡介
        1.3.2 絲素凝膠作為生物3D打印墨水的可打印性研究
        1.3.3 絲素材料生物3D打印的研究進(jìn)展
        1.3.4 絲素水凝膠作為生物墨水存在的問題
    1.4 .本論文研究的意義和主要內(nèi)容
第二章 再生絲素水凝膠的初步研究
    2.1 .材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 .實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 絲素蛋白溶液的制備
        2.2.2 絲素凝膠的制備
        2.2.3 凝膠時間的測定
        2.2.4 不同凍干絲素凝膠的微觀形貌觀察
        2.2.5 傅立葉紅外吸收光譜(FTIR)
        2.2.6 X射線衍射(XRD)
        2.2.7 不同絲素凝膠樣品的壓縮力學(xué)性能
    2.3 .結(jié)果與討論
        2.3.1 不同絲素水凝膠的準(zhǔn)備
        2.3.2 SDS誘導(dǎo)絲素凝膠化的時間
        2.3.3 凝膠的微觀形貌觀察(SEM)
        2.3.4 凝膠形成后構(gòu)象的變化(FTIR、XRD)
        2.3.5 絲素蛋白水凝膠壓縮性能的測試
    2.4 .本章小結(jié)
第三章 金屬陽離子與表面活性劑SDS共同作用對絲素凝膠化的研究
    3.1 .材料與儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 .實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 不同金屬陽離子和陰離子表面活性劑SDS對絲素凝膠化的影響
        3.2.2 不同溶液體系凝膠時間的測定以及凝膠過程的分析
        3.2.3 再生絲素凝膠結(jié)構(gòu)的測定
        3.2.4 流變性能測試
        3.2.5 壓縮性能測試
        3.2.6 表面張力測試
    3.3 .結(jié)果與討論
        3.3.1 金屬陽離子對絲素/SDS凝膠的影響
        3.3.2 金屬陽離子對絲素/SDS凝膠時間的影響
        3.3.3 不同凝膠時間的對比和金屬陽離子的分類
        3.3.4 凍干絲素凝膠的微觀形貌
        3.3.5 不同絲素凝膠的構(gòu)象
        3.3.6 流變性能的分析
        3.3.7 壓縮性能的測試
    3.4 .本章小結(jié)
第四章 絲素共混溶液形成凝膠機(jī)理的初步研究
    4.1 .材料與儀器
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.2 .實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 形成絲素凝膠形貌的SEM表征
        4.2.2 不同溶液的表面張力測試
        4.2.3 動態(tài)光散射測試(DLS)
        4.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
    4.3 .結(jié)果與討論
        4.3.1 不同K+濃度對形成絲素凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 不同絲素混合溶液表面張力的分析
        4.3.3 形成絲素凝膠過程中的動態(tài)光散射(DLS)分析
        4.3.4 TEM分析
        4.3.5 SDS和K+誘導(dǎo)絲素蛋白凝膠形成機(jī)理的初步探討
    4.4 .本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 .結(jié)論
    5.2 .展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間完成的論文
致謝



本文編號：3739046