含膽酸衍生物高分子原纖維的仿生礦化.pdf

1、仿生學是模仿自然的科學。仿生礦化一般指用有機分子作為基質在體外誘導無機結晶成核、成長的科學研究范疇。在這里有機分子用于模仿生物大分子；過飽和水溶液用于模仿生物環(huán)境。仿生礦化研究的進步對材料科學和生物醫(yī)學的影響都非常重要，其中螺旋性的高分子纖維的礦化對探索仿生礦化機理有著普遍的科學意義。這是由于廣泛存在于生物體系的膠原分子具有三螺旋線形的結構。用高分子模仿膠原在體內的行為是一種仿生的策略。這種策略的核心是設計一種高分子結構，使它兼?zhèn)渎菪?/p>

2、、剛性、和誘導礦的能力。我們發(fā)現含膽酸衍生物的高分子具有螺旋性和剛性的主鏈。它的直徑約為1.5 nm，而長度取決于分子量。纖維主鏈是疏水的。我們用選擇性水解的方法可以移去側基上的甲基，從而得到主鏈疏水而側鏈親水的兩親型高分子纖維。疏水的主鏈用于促進在水溶液中的自組裝。那些側鏈上的親水基團則用于誘導無機礦形成。
　　 不含細胞的模擬人工體液含有類似人體細胞外體液中無機離子種類和濃度。為了在體外使生物活性材料表面上形成羥基磷灰石，這

3、個溶液不僅可以用于評價人工材料的生物活性，而且還能在仿生的條件下在各種材料表面上形成羥基磷灰石。我們發(fā)現這種人工模擬體液內部含有直徑約6納米的羥基磷灰石晶粒。并且在60天期間內沒有明顯聚集。
　　 在本論文中，我們通過樣品在紫外光區(qū)消光系數的變化推測高分子納米纖維的礦化行為。用HRTEM確認了高分子納米纖維表面上形成板狀羥基磷灰石結晶，板狀結晶的電子衍射圖案指出羥基磷灰石是單晶，并且單晶的C軸[001]方向與高分子纖維自組裝體表