丝素/壳聚糖共混膜性能测定及制备配方探讨

为改善丝素膜的性能,试验选择丝素与壳聚糖混配比例、烘干温度、戊二醛及甘油浓度四因素,采用L32(8×48)正交设计方案,制备丝素与壳聚糖复合膜。检测结果表明,共混膜的溶胀度为43.00%~248.94%,热水溶失率为43.06%~64.56%,透汽率在36.82%~55.39%之间,初始模量、相对断裂强度和相对断裂伸长分别在6.35~68.80 N/mm,30.85~67.83 N/mm和28.05~230.47范围内;经红外光谱分析知,丝素与壳聚糖只是物理混合,两者处于相容状态。初步选定制备丝素/壳聚糖共混膜的较优组合条件为:丝素质量分数70%或55%、烘干温度40℃,戊二醛和甘油的体积分数均为0.3%。     

丝素/明胶共混膜的结构与溶解性能的初探

将丝素溶液与明胶溶液按不同共混比在不同条件下进行混合,制备成丝素/明胶共混膜。用环境扫描电镜、红外光谱仪、差示扫描量热分析系统分别测定共混膜的结构与热性能,采用烘干质量法测定共混膜的溶胀率和溶解率。结果表明:丝素与明胶的共混性好,共混膜结构改变,热稳定性好;烘干时间对共混膜的溶胀率和溶解率影响不显著,不同浓度乙醇处理对溶胀率有极显著影响,不同共混比则对溶胀率和溶解率都有极显著影响。     

丝素蛋白在软组织相容性材料方面的研究进展

丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然纤维蛋白,具有良好的物理化学性能和生物相容性,因而应用于生物医学领域中的软组织相容性材料制作有着广阔的前景。简要介绍了丝素蛋白应用于手术缝合线、隐形眼镜、人工血管、创面覆盖物、硬脑膜修补材料、细胞培养基质方面的研究进展。     

聚乳酸/丝素共混膜的药物释放性能研究

使用聚乳酸对丝素蛋白膜进行改性,制备聚乳酸/丝素共混膜,期望改善丝素蛋白膜作为药物载体的药物释放效果。首先研究聚乳酸含量对共混膜断裂强力和溶失率的影响,接着以染料罗丹明B作为小分子模型药物,将共混膜作为药物载体,对其药释性能进行研究,并使用药释动力学模型对实验数据进行拟合,最后探讨药物的用量以及膜厚度等因素对共混膜的药释性能影响。结果表明,聚乳酸的加入能够显著地提高丝素蛋白膜的断裂强力,降低其溶失率;聚乳酸/丝素共混膜对供试药物罗丹明B具有较好的缓释性能,释放过程属于菲克扩散模型;适当增加药物罗丹明B的用量可以有效提高共混膜的药物释放速率,而共混膜厚度的增加则可抑制药物的释放速率。     

丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的制备及性能测试

为了改善丝素膜作为医用材料的物理性能,以丝素和纳米SiO2为基材,乙醇为溶剂,制备不同质量比的丝素/纳米SiO2凝胶共混膜。对丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的微观形态与结构进行表征:共混膜表面呈凹凸状,横截面为多层次的网络状结构,丝素蛋白分子主要为β-折叠结构。对不同质量比丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的物理性能进行测试:当丝素与纳米SiO2共混质量比为80∶5时,共混膜的断裂强度最大,为94.86 MPa;当共混质量比为80∶3时,共混膜的断裂伸长率最大,为55.20%;共混膜的溶胀度和热水溶失率与纳米SiO2含量成反比,而透气性随着纳米SiO2含量的增加呈先上升后下降的趋势。测试结果表明,在天然高分子材料丝素溶液中加入具有补强增韧功能的纳米SiO2制备的共混膜,更接近优良人工皮肤材料的物理性能特征,丝素与纳米SiO2的共混质量比以80∶3和80∶5为宜。     

低溶胀壳聚糖/丝素蛋白复合膜的制备及性能测试

为改善单纯壳聚糖膜用作医用创面敷料在湿环境下的力学性能,将壳聚糖(CS)和家蚕丝素蛋白(SF)混合,采用延流法制备壳聚糖/丝素蛋白(CS/SF)复合膜。物理与机械性能测试表明:CS/SF复合膜的溶胀率较单纯CS膜显著降低,且其溶胀能力具有pH依赖性;CS/SF复合膜的水蒸气透过率较单纯CS膜略有下降,但仍保持在2 043～3 363 g/(m2.d);CS/SF复合膜在湿环境下的力学强度较单纯CS膜显著提高,当加入SF的质量分数为15%时,复合膜的力学性能最好,其拉伸强度为34.5 MPa±1.8 MPa,比单纯CS膜提高近18%,而其断裂伸长率也由初始的83.1%±6.7%提高到119.3%±8.2%。CS/SF复合膜具有较好的药物释放性能,对抗感染药物盐酸万古霉素表现出在初始1 h内的突释行为和随后较长时期的缓释行为,十分有利于降低感染和加速伤口愈合。此外,CS/SF复合膜对STO小鼠胚成纤维细胞具有良好的生物相容性。各项性能测试显示CS/SF复合膜作为医用敷料具有潜在的应用前景。     

聚丙烯腈／丝素共混溶液的制备及其性质

聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,简写PAN)纤维俗名腈纶,是较早实现工业化生产的合成纤维之一。目前产量在世界合纤总量中的比例约排在第四位。腈纶具有良好的耐光、耐候、耐热及耐辐射性,而且其蓬松性和保暖性可与羊毛媲美,素有“合成羊毛”之称。腈纶的优良性能使其在服装、装饰、产业三大领域都有应用。腈纶     

丝素—壳聚糖合金膜固定化SOD酶学性质研究

超氧化物歧化酶(SOD)是一种在生物体内广泛存在的金属酶,它以自由基O2-为底物催化与H+的反应生成H2O2和O2,H2O2再在过氧化氢酶、过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶等的作用下转变为H2O,从而对机体起保护作用,具有抗辐射、抗炎和抗衰老等功能;壳聚糖和丝素这两种高分子物质都可以作为固定化酶的载体,但单独使用效果不很理想.单纯丝素膜机械性能差,且当溶液pH大于其等电点时带负电,不利于与荷电负性酶结合.而壳聚糖膜中分子链间由于氢键作用强,游离氨基并不多.     

丝素膜的结构测定和分析

对脱胶丝素纤维、初生丝素蛋白膜、固定化ＧＯＤ－丝素膜结构进行了红外光谱分析。三者红外光谱图差异明显，丝素纤维为典型的丝Ⅱ（双向平行的β片层）结构，初生丝素膜的红外光谱显示无规卷曲或丝Ⅰ构型的特征，经戊二醛活化处理后制备的酶膜，在７００ｃｍ－１处有一显著吸收峰，表明其构型向β型转变，丝素膜的水溶率变化也证实了红外光谱显示的结果。     

多孔丝素凝胶的理化性状和生物相容性

以 10～ 10 0g/L不同浓度的丝素水溶液与二缩水甘油基乙醚反应得到平均孔径约 10 0～ 30 0 μm的多孔丝素凝胶 (CPFG)为材料 ,研究其理化性质和生物相容性。结果表明 ,CPFG的最大拉伸强度达 11g/mm2 ,伸度达 79% ,压缩回复率达 10 0 % ,吸水率达 15 0 0 %。CPFG在中性溶液中较稳定 ,很少有丝素蛋白质溶出 ,而胰蛋白酶对CPFG有分解性。成纤细胞表面培养显示CPFG有较好的生物相容性。     

柞蚕丝素/丙二醇共混膜的制备及性能测试

为了开发适用于人工皮肤、创面覆盖等的生物材料,用硫氰酸锂溶液溶解柞蚕丝素纤维,制备不同配比的柞蚕丝素(TSF)/丙二醇共混膜。用X-射线衍射法、红外光谱法对不同配比共混膜的结构进行表征,并测定其溶失率和分析其力学性能变化。当TSF/丙二醇共混膜中丙二醇的质量分数<30%时,共混膜的聚集态结构主要以α-螺旋结构为主,此时共混膜的溶失率较高,仍有30%左右;随着共混膜中丙二醇的质量分数增加,共混膜的聚集态结构逐渐向β-折叠结构转变,溶失率也随之降低;当共混膜中丙二醇的质量分数达到45%以上时,共混膜基本不溶于水,溶失率<2%。同时,当共混膜中丙二醇的质量分数达到30%时,共混膜的断裂伸长率显著增大,虽然断裂强度有所减小,但即使丙二醇的质量分数达到45%时,断裂强度仍然有20 MPa左右。研究结果显示,丙二醇的加入能显著降低柞蚕丝素膜的溶失率,并改善其力学性能。     

不同溶解体系的丝素蛋白分子质量及对再生丝素膜性能的影响

为了便于根据不同丝素蛋白制品开发要求控制丝素蛋白的分子质量,用SDS-PAGE电泳方法检测不同溶解体系制取丝素蛋白的分子质量,并对不同分子质量丝素蛋白制备的再生丝素膜进行傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、微商热重(DTG)和热水溶失率等结构与性能的测试。SDS-PAGE检测结果显示,在LiBr-CH3CH2OH-H2O、Ca(NO3)2-CH3OH-H2O和Na-SCN-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较高且分布广;在CaCl2-CH3CH2OH-H2O和LiBr-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较低。FTIR、TGA、DTG和热水溶失率测试结果显示,低分子质量丝素蛋白溶液在成膜时较难形成α-结构和β折叠结构;而高分子质量丝素蛋白溶液在成膜时则较容易转变形成这2种结构。     

鲜茧生丝与干茧生丝理化性状的比较研究

为了明确鲜茧生丝与干茧生丝的理化性能,采用六个庄口的蚕茧分别缫制的鲜茧生丝和干茧生丝,进行生丝样品的器械检测.结果表明,来源不同庄口的鲜茧生丝与干茧生丝,其清洁、洁净、断裂强度、断裂伸长率、切断、丝胶溶失率等性能无明显差异,而干茧生丝的抱合性能优于鲜茧生丝.鲜茧生丝与干茧生丝的热学性能和丝蛋白结构也无明显差异.     

蜘蛛丝蛋白基因工程的研究进展

蜘蛛丝是一种天然蛋白纤维。由于蜘蛛丝蛋白特殊的序列结构,使其具有独特的理化性能、力学性能及超收缩性能和优良的生物学性能。随着蜘蛛丝在多领域功能性材料应用价值的发掘,蜘蛛丝蛋白基因工程研究不断深入。简要介绍了蜘蛛丝的性能,重点综述蜘蛛丝蛋白序列基本结构和外源表达的研究,以及重组蜘蛛丝蛋白在多种宿主(包括细菌、酵母、植物、动物细胞及家蚕)中表达的研究进展,希冀通过基因工程的手段获得蛛丝蛋白并进行规模化开发生产得到更深入的研究与关注。     

蜘蛛丝的结构性能及表达策略研究进展

蜘蛛丝是一种天然蛋白质纤维,具有高强度、高弹性、高断裂能等机械性能以及显著的可降解性、组织相容性等生物学特性,在生物医学、材料、纺织和军事装备等领域均有重大潜在应用价值。利用原核或真核表达系统表达蜘蛛丝蛋白可以大量获取蜘蛛丝。综述了蜘蛛丝蛋白序列结构特征以及蜘蛛丝蛋白在大肠杆菌、酵母、植物、动物细胞、家蚕等表达系统中的表达策略研究进展,并重点阐述应用家蚕表达系统表达蜘蛛丝蛋白的策略,可供规模化生产蜘蛛丝蛋白参考。     

无翅大头粪金龟生物学特性研究

俗称“草原蜣螂”、“屎壳郎”的荒漠草原新害虫的鉴定结果表明,该虫属金龟子总科粪金龟科大头粪金龟属无翅大头粪金龟种。一年一代,以成虫在土壤中越冬,掘洞营地下生活,史成虫危害,幼虫不危害,主食为驴驴蒿、合头草、红砂等。     

苜蓿茎秆的拉伸力学特性试验

本研究对低含水率的苜蓿茎秆不同部位进行了拉伸力学特性试验。结果表明,同一植株不同位置的拉断载荷从顶部到根部呈明显增加趋势,一般根部的拉断载荷是顶部的2～4倍;抗拉强度变化趋势不明显;苜蓿茎秆试样上部、中部和下部的平均直径分别是1.72mm、2.03mm和2.21mm,平均壁厚分别是0.18mm、0.22mm和0.31mm,平均抗拉强度分别为77.06594MPa、96.24907MPa和75.27600MPa,平均载荷分别是59.50628N、105.68330N和121.33230N;验证分析表明,苜蓿茎秆中部和下部的抗拉强度与截面积的相关性较好,上部茎秆的相关性稍差。     

茧丝纤度与强伸性能的相关性分析

本实验主要研究家蚕茧丝纤度与强伸性能之间的相关性，结果表明：①家蚕不同品种间茧丝纤度和断裂强力、伸长率的相关系数分剐为0．654、-0．181；②家蚕同一品种不同个体间的茧丝纤度和强伸性能均呈较明显的正（或负）相关性，但未达到显著水平；③同一个体不同茧层的茧丝纤度和强伸性能之间大部分呈显著或极显著正相关。本研究结果初步表明，茧丝纤度与强伸性能之间的相关性大小：不同茧层〉同一品种不同个体〉不同品种。