絲素蛋白-硫酸鈣骨水泥的制備及其理化性能測試.pdf

1、目的:制備絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥,同時評估絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的理化性能。
　　方法:1.通過家蠶絲制備絲素蛋白溶液,并且測得絲素蛋白溶液濃度;2.將濃度為3％、4.5％、6％、7.5％、9％的絲素蛋白溶液與半水硫酸鈣粉末混合,按照液固比0.35、0.40、0.45、0.50/及0.55ml/g在22±1℃,濕度40-60％情況下制備絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥樣品,并且測定各組絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥樣品的抗壓強度,并與硫酸鈣粉末加去

2、離子水以液固比0.35、0.40、0.45、0.50及0.55ml/g固化所得硫酸鈣骨水泥的抗壓強度作比較;3.根據(jù)上述結(jié)果選擇6％絲素蛋白溶液濃度按液固比0.35、0.40、0.45、0.50及0.55ml/g所得絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥,并且測定其初凝及終凝時間,與相應(yīng)的液固比情況下以去離子水為固化液的硫酸鈣骨水泥對比;4.選定6％絲素蛋白溶液及液固比0.40mg/l,觀察絲素蛋白溶液對硫酸鈣骨水泥抗?jié)⑸⑿阅艿挠绊?5.X線衍射儀及紅

3、外線光譜儀對硫酸鈣骨水泥及絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的固化產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,掃描電鏡觀察橫斷面表面形貌。6.SF/CSC浸提液培養(yǎng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞干細(xì)胞,觀察細(xì)胞活性。
　　結(jié)果:1.XRD結(jié)果顯示絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥在2θ角25.5°有特征性衍射峰,在30°-40°范圍內(nèi),所得衍射峰均較窄且較密集,表明所得絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合物中二水硫酸鈣相結(jié)晶度較高,且有絲素蛋白相表達(dá)及新的晶型出現(xiàn)。絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥的FTIR圖示

4、:絲素蛋白使硫酸鈣的特征峰變寬和減弱,且在3410、1380、1384cm-1附近的吸收峰代表了絲素蛋白中的氨基酸基團(tuán),在3547、3484、2243、2135和669cm-1等處的峰與硫酸鈣圖譜中波峰相似,只是有的峰位置發(fā)生了略微的移動,而有的峰由于疊加過程中由于相互作用變得較弱。在所得圖譜中,沒有新峰出現(xiàn),這表明絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合體系的特征峰是兩者的簡單疊加,它們之間存在一定的相互影響,但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.電鏡觀察顯示:硫酸鈣

5、呈棒狀分布在絲素蛋白中,隨著絲素蛋白溶液濃度逐漸增加時,分布越來越均勻且緊密,當(dāng)絲素蛋白濃度達(dá)到6％時,硫酸鈣呈短棒狀,成簇聚集。硫酸鈣的晶型發(fā)生改變。3.以去離子水固化硫酸鈣骨水泥組抗壓強度約為27Mpa,絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥組抗壓強度約為33Mpa(p<0.05)隨著絲素蛋白溶液濃度增加,絲素蛋白/硫酸鈣復(fù)合骨水泥(SF/SCS)抗壓強度逐漸增加,但當(dāng)絲素蛋白溶液濃度達(dá)到6％時,抗壓強度反而逐漸降低。SF/CSC隨著液固比增加,抗

6、壓強度增加,當(dāng)液固比達(dá)到0.40ml/g時,抗壓強度反而下降。4.SF/CSC骨水泥初凝及終凝時間隨液固比的增加而逐漸延長,同時絲素蛋白溶液的加入使初凝時間及終凝時間較去離子水固化硫酸鈣骨水泥組時間均延長,有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。5.6％絲素蛋白溶液以液固比0.40ml/g制得絲素蛋白/硫酸鈣骨水泥組的抗?jié)⑸⑿阅軆?yōu)于以去離子水固化硫酸鈣骨水泥組。6.SF/CSC浸提液培養(yǎng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞時,采用MTT法檢測細(xì)胞活性,證實SF/