改性絲素蛋白仿生誘導絲素蛋白-羥基磷灰石合成.pdf

1、天然大分子的絲素蛋白具有獨特的機械性能，生物活性及良好的生物相容性，且植入人體內不會產生免疫反應等特性。絲素蛋白膜可以誘導無機礦物鹽離子在其表面沉積，如在人體仿生環(huán)境下誘導碳酸鈣、羥基磷灰石等晶體的形成，并且礦化后的復合材料是一種良好的骨移植材料。因此，此類生物材料在骨移植中得到了更廣泛的應用。
　　 羥基磷灰石是動物體內骨組織中無機相的主要成分并且具有生物相容性、生物活性、骨傳導性及誘導細胞分化增殖等優(yōu)良的功能和特性。但是，單

2、一的羥基磷灰石韌性差，在臨床醫(yī)學上的應用受到了一定的限制。因此，很多研究者將目光轉向將羥基磷灰石與其它生物大分子進行復合的研究，綜合兩者的優(yōu)點，使之在骨移植領域中得到更廣泛的應用。
　　 本論文主要研究改性膜為生物有機模板仿生誘導絲素蛋白/羥基磷灰石合成。并系統的研究了修飾劑用量、修飾時間及預鈣化溫度對所得復合材料的表面形貌和鈣磷摩爾比的影響。
　　 首先，研究的是對苯二甲酰氯改性絲素蛋白膜仿生誘導絲素蛋白/羥基磷灰石合

3、成。通過改變修飾劑用量和預鈣化溫度兩個因素探討所得的復合材料在結構和形貌上變化。與未改性絲素蛋白膜仿生誘導羥基磷灰石相比，表面形貌發(fā)生了明顯的變化，由原來光滑的球型結構向三維孔洞結構轉變。其次，首次采用了異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和二羥甲基丙酸(DMPA)改性絲素蛋白膜仿生誘導絲素蛋白/羥基磷灰石合成。IPDI和DMPA對顆粒的大小和表面形貌起到了重要作用。對復合材料進行了測試表征，FTIR和ICP分析復合材料的組成，數據結果表明復

4、合材料中的無機鹽主要是羥基磷灰石，且材料中的鈣磷摩爾比非常接近羥基磷灰石中鈣磷摩爾比，與人體骨組織中的鈣磷摩爾比非常相近;XRD和SEM分析復合材料的形貌和結晶度，結果表明該方法制備的復合材料結晶度較低，且隨著修飾量的增加、預鈣化的溫度升高和修飾時間的延長其晶體沿c軸取向生長，且磷酸鹽以自組裝形式沉積在模板表面，表面形貌也由球形結構向三維多孔結構轉變。以上分析結果得知，仿生礦化制備的磷灰石晶體與人體本身礦化合成的礦物鹽極為相似。因比，仿

5、生合成法制備絲素蛋白/羥基磷灰石復合材料有望成為理想骨組織的移植材料。
　　 綜上所述，本論文以改性絲素蛋白為模板，鈣磷離子在改性絲素蛋白膜模板的精確調控和指導下，在表面成核、沉積結晶，最終形成改性絲素/羥基磷灰石復合材料，且羥基磷灰石晶體在其表面沿c軸取向生長。所制備的復合生物材料在組成、結構上及形貌上與天然骨相似。
　　 本論文的創(chuàng)新性研究成果：通過化學改性方式引入羧基來進一步仿生誘導合成三維多孔復合材料，補充了三維