含微納結(jié)構且二級結(jié)構可控的絲蛋白支架的研究.pdf

1、過去十年，由于其優(yōu)良的生物相容性、生物可降解性、低炎癥反應和優(yōu)秀的機械性能，絲蛋白支架材料已經(jīng)從傳統(tǒng)的紡織纖維材料轉(zhuǎn)變成具有普適意義的天然生物材料和組織修復材料。但是不同組織的修復對材料有著不同的特定要求，如何進一步提高支架的生物相容性和誘導性使其更有利于不同組織的修復是我們面臨的一項挑戰(zhàn)。細胞外基質(zhì)(ECM)的微納結(jié)構為支架的設計包括支架多孔結(jié)構的設計提供了良好的模板，通過模擬ECM的微納結(jié)構構建有利于細胞和組織生長的微環(huán)境為構建具有

2、生物活性的組織修復載體提供了全新的方向。
　　 本文首先闡明了絲蛋白在水溶液環(huán)境下可控自組裝形成不同微納結(jié)構對支架材料成孔性的調(diào)控機制，隨后研究了粘度、二級結(jié)構和水作用力對成孔性的調(diào)控作用。實驗發(fā)現(xiàn)，溶液中納米線的形成對支架在凍干過程中多孔結(jié)構的形成具有關鍵作用，是支架材料成孔的關鍵因素。
　　 在此基礎上，本研究通過緩慢濃縮處理的方法自組裝形成納米纖維，并通過冷凍干燥法獲得具有仿細胞外基質(zhì)納米纖維結(jié)構的絲蛋白多孔支架。

3、經(jīng)上述方法制各的支架孔徑在200～250um之間、孔隙率達到99％以上，且隨著絲蛋白的逐漸降解和溶解，納米纖維會暴露到外部，在細胞體內(nèi)外培養(yǎng)中有利于細胞的吸附、增殖和遷移。隨后利用甲醇和水處理等不同方法實現(xiàn)對多孔支架晶體結(jié)構的調(diào)控，使得支架材料具有不同的穩(wěn)定性和降解行為，以滿足不同組織再生的具體要求。其中，當純水蒸氣處理時絲素的結(jié)晶結(jié)構由無規(guī)向SilkⅠ結(jié)構轉(zhuǎn)變，隨著甲醇含量增多，絲素的結(jié)晶結(jié)構由SilkⅠ結(jié)構逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾ilkⅡ結(jié)構，

4、熱力學穩(wěn)定性增強，降解速率降低，擴大了其在組織工程的不同應用。
　　 最后，通過體外細胞培養(yǎng)，用鹽析法制各的絲蛋白多孔支架作為對比，研究了該多孔材料對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞粘附、增殖的影響。激光共聚焦顯微鏡和DNA含量結(jié)果表明，同鹽析法絲蛋白支架相比，本研究所制備的仿生納米纖維化絲蛋白多孔支架對BMSC細胞的生長和增殖具有顯著的促進作用。
　　 綜上所述，本文通過絲蛋白自組裝技術制備出孔結(jié)構和二級結(jié)構可控的含有仿生納米纖維