絲素蛋白-介孔生物玻璃復(fù)合材料的制備及止血抗菌性能的研究.pdf

1、人體的自然機(jī)制無法控制由嚴(yán)重外傷或手術(shù)引起的大出血，因此需要額外的止血途徑來控制，而有效的止血?jiǎng)┩ǔ６純r(jià)格昂貴，藥效較低或者引發(fā)各種安全問題。因此尋找一種高效、廉價(jià)、無毒副作用的新型止血材料顯得至關(guān)重要。
　　絲素蛋白作為一種源于蠶絲的天然高分子材料，原料易得，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，且具有無毒、無刺激性、可生物降解等性能，廣泛應(yīng)用于食品添加劑、化妝品輔料、生物傳感、藥物控制釋放材料、組織工程等領(lǐng)域。此外，絲素蛋白還可以加工成膜狀，海綿狀，凝膠

2、，粉體等各種形狀，以滿足各種需要。
　　介孔材料自問世以來，因具有高度均一、規(guī)則有序的介孔孔徑和納米孔道、巨大的比表面積結(jié)構(gòu)，以及較好的生物相容性、吸附性等優(yōu)點(diǎn)而受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，但由于目前所制備的介孔材料幾乎都是粉體材料，敷到傷口表面上時(shí)會(huì)與傷口的粘合性不牢固，且在使用過程中由于吸水釋放熱量，灼傷表面皮膚，因此在使用過程中依然存在許多問題亟待改進(jìn)。
　　因此，本文將介孔生物玻璃粉體與絲素蛋白復(fù)合，采用冷凍干燥法制備

3、了絲素蛋白/介孔生物玻璃復(fù)合海綿材料，研究該材料的物理化學(xué)性質(zhì)，并進(jìn)行了體內(nèi)外止血實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞毒性分析，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、首先以堿性蛋白酶水解絲素蛋白制備絲素肽材料，研究不同加酶量條件下絲素肽的理化性質(zhì)，采用傅里葉紅外變換（FTIR）光譜分析儀、X射線衍射分析儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）等測試方法對絲素肽的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和微觀形貌進(jìn)行了研究。采用活化部分凝血活酶時(shí)間（APTT）和凝血酶原時(shí)間（PT）以及大鼠肝臟

4、止血模型試驗(yàn)對絲素肽材料的止血性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明，酶解后絲素肽的結(jié)構(gòu)主要以α-螺旋結(jié)構(gòu)為主，含有少量β-轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)。采用冷凍干燥法制備的絲素肽呈海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，且隨著堿性蛋白酶含量的增加，絲素肽結(jié)構(gòu)發(fā)生從片狀到球狀再到片狀的變化，孔隙率先增加后減小。止血實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明酶法水解制備的絲素肽材料主要促進(jìn)內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的啟動(dòng)，與明膠海綿相比，絲素肽材料能顯著地縮短止血時(shí)間和出血量，說明該材料作為止血材料具有快速高效的止血效果。
　　2、

5、采用溶膠凝膠法合成介孔生物玻璃，冷凍干燥法制備絲素蛋白/介孔生物玻璃復(fù)合海綿材料，通過透射電鏡分析儀（TEM），N2吸附-脫附儀，F(xiàn)TIR、SEM等表征手段分別對介孔生物玻璃、復(fù)合海綿材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌和孔隙率進(jìn)行了測試分析。TEM結(jié)果表明，材料具有蜂窩狀的孔道結(jié)構(gòu)，孔道清晰可辨，排列高度有序，而且孔道均勻一致。BET結(jié)果表明，材料比表面積為400m2/g，平均孔徑為7.3nm，合成的生物玻璃具有介孔尺度下的孔結(jié)構(gòu)和非常大的比表面

6、積，屬于介孔材料范疇。SEM觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合海綿材料呈現(xiàn)“霧凇”狀結(jié)構(gòu)，且隨著介孔生物玻璃含量的增加，復(fù)合海綿材料的孔隙率逐漸減小。
　　3、采用APTT和PT實(shí)驗(yàn)以及大鼠肝臟止血模型實(shí)驗(yàn)分別對單一絲素肽材料和絲素蛋白/介孔生物玻璃復(fù)合海綿材料進(jìn)行體內(nèi)外止血研究，通過細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)對材料進(jìn)行了生物相容性研究。結(jié)果表明，絲素蛋白基止血材料主要促進(jìn)內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的啟動(dòng)。與介孔生物玻璃復(fù)合后止血效果顯著增加，復(fù)合海綿的止血時(shí)間為123±7.3

7、2s，出血量為0.296±0.02g，與絲素肽止血材料（138±5.3s，0.32±0.02g）相比，止血時(shí)間提高了10.87％，出血量減少了8.11%。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示，該材料對細(xì)胞無毒副作用，細(xì)胞等級(jí)為合格。
　　4、采用離子交換法將銀離子負(fù)載到絲素蛋白/介孔生物玻璃復(fù)合海綿材料上，分別采用SEM、元素分析儀（EDS）、止血?jiǎng)游锬Ｐ秃捅砻婢溆^察法測試了載銀絲素蛋白/介孔生物玻璃（Ag-M58S/SF）的結(jié)構(gòu)、微觀形貌、銀

8、離子負(fù)載能力、止血性能和體外抗菌能力。SEM觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜材料孔道結(jié)構(gòu)明顯且均勻，表面上有少許的銀顆粒附著。EDS結(jié)果表明，復(fù)合膜材料的載銀效率均在15%以上。大鼠肝臟止血實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與未負(fù)載銀離子復(fù)合膜的止血能力（123±7.32s，0.296±0.02g）相比，銀離子加入后，載銀絲素蛋白/介孔生物玻璃復(fù)合海綿材料（100.23±7.3s，0.285±0.023g），止血時(shí)間提高了22.72%，出血量減少了3.86%。抗菌實(shí)驗(yàn)表明，