納米銳鈦礦增強增韌再生絲素蛋白靜電紡復合纖維的研究.pdf

1、蠶絲為天然蛋白質，是迄今為止最強韌的纖維之一。最常見的桑蠶絲，其直徑約為10-20μm，在生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)具有很大的發(fā)展?jié)摿?。絲素蛋白因其獨特的彈性、強度和生物相容性，使其成為制備組織工程支架理想的材料。進一步增強增韌后的再生絲素蛋白（RSF）纖維支架材料在組織工程領域有很大的應用潛力。靜電紡絲工藝由于其多功能性和多應用性，近年來引起了人們的廣泛關注。為了改善 RSF纖維氈的力學性能，本論文基于納米銳鈦礦對絲素蛋白的微區(qū)受限結晶原理，以絲素

2、蛋白/納米二氧化鈦共混水溶液為紡絲液，使用靜電紡絲技術成功制備了不同納米 TiO2含量（0，0.25 wt％，0.5 wt%，1 wt%和1.5 wt%）的RSF纖維氈，并對其進行了機械拉伸后處理。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、差示掃描量熱儀（DSC）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射、散射和電子萬能材料試驗機等手段對 RSF纖維氈的形貌、結構及性能進行了表征。
　　結果表明，納米 TiO2的加入能夠顯著提高 RSF纖

3、維氈的力學性能，且對纖維氈的形貌、結構也會產(chǎn)生影響。其中，添加了0.25 wt%TiO2的纖維氈的斷裂強度和斷裂能分別達6.2 MPa和135 J/kg。機械拉伸后處理可精確控制拉伸速率和拉伸倍數(shù)，該后處理過程可有效提高纖維氈的力學性能。掃描電鏡表明，當納米TiO2含量增至1.5 wt%時，納米TiO2顆粒容易發(fā)生部分團聚。FT-IR測試結果表明，隨著添加量的增加，RSF纖維氈的β-折疊含量逐漸減小，無規(guī)卷曲/α-螺旋含量逐漸增加。同步

4、輻射微聚焦 X射線衍射（SR-WAXD）結果表明，RSF/TiO2纖維氈的結晶度、晶粒尺寸及取向度均小于純RSF纖維氈，隨著添加量的增加，纖維的結晶度隨之降低。
　　采用細胞活性測試（ MTT）和激光掃描共聚焦顯微鏡（ LCSM）表征RSF/TiO2靜電紡纖維支架的生物相容性。結果表明，豬髖內皮細胞（PIEC） 在純 RSF纖維氈和 RSF/TiO2復合纖維氈上的粘附和增殖情況良好，且沒有顯著性差異。因此，RSF/TiO