丝素膜仿生矿化与羟基磷灰石受控生长

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1、浙江理：[人学硕士学位论文摘要天然生物矿化过程赋予骨组织高度有序的纳米羟基磷灰石与胶原纤维矩阵分子级别的独特组装，从而使天然骨具有优异的机械性能，如低刚度、对拉仲压缩的高抵抗、特定的柔性、高断裂韧性等。为了研究具有良好生物相容性的材料作为骨组织修复或替换材料，纳米羟基磷灰石／聚合物复合材料已经成为生物材料研究的热点。家蚕丝素因其优越的力学性能，生物相容性和生物可降解性成为生物材料的重要材料之一。此外，研究表明其具有在模拟生物矿化中调控羟基磷灰石晶体生长的能力：由于目前丝素蛋白诱导矿化的机制还未明确，因此研究和探索丝素蛋白仿生矿化的过程是有必要的。本论文选择厚度适当的丝素蛋

2、白膜作为载体，对丝素膜采取不同方法处理，研究模拟体液中羟基磷灰石以及其他磷酸盐在丝素膜上的生长情况以及结构的转变。用XRD、SEM、TEM、FTIR等分析沉积在丝素膜上的磷灰石晶相组成、微观形貌、物理和化学结构。结果表明：对丝素膜采取不同的预处理如预钙化、PBS浸泡、EDC／NHS溶液处理后，沉积的羟基磷灰石呈现出不同的形貌。其中，实验制备的针状HA晶须晶体取向在沿c轴方向有显著增强。对此我们认为：晶体在丝素膜表面上异相成核过程中，丝素膜上本身具有的基团以及吸附或者结合的离子参与成核，膜表面上参与成核的基团或者离子形成的“准点阵"对羟基磷灰石晶体的结构和晶面的择优形成具有

3、决定作用；不同处理改变了这种“准点阵"的排列方式从而导致了溶液中富集于丝素膜界面的离子和被丝素膜表面束缚的基团或者离子共同协调组装组形成不同形貌和结构的羟基磷灰石晶体。本研究将为制备理想形态的羟基磷狄石提供一些理论依据，对制备仿生矿化材料具有一定的参考价值，同时对蛋白质生物矿化过程及其生物分子控制机理也具有重要意义。关键词：丝素蛋白羟基磷灰石仿生矿化模拟体液浙江理J二人学硕+学位论文AbstractThenatureprocessofbiomineralizationendowthelivingbone、析mtheuniquesynergyandthehierarchic

4、alassemblyatthemolecularlevelbetweennHAandcollagenmatrix，whichprovidesnatureboneexcellentmechanicalproperties，suchaslowstiffness，highresistancetotensileandcompressiveforces，appreciableflexibilityandhighfracturetoughness．Inordertoprovideappropriatematerials、析tllbiocompatibilityandexcellent

5、osteo—conductivityforbonetissuerepairingorreplacing，thepreparationofnHA／polymernano-compositeshavebeenpaidmoreattentioninbiomaterial’Sfield．Bombyxmori阻mor0silkfibroin(SF)providesallimportantsetofmaterialoptionsforbiomaterialsbecameofitsimpressivemechanicalproperties，biocompatibilityandbio

6、degradability．Anditisalsowellknownforitsabilityofinducingapatitecrystalgrowthintheprocessoffibroinbio—mineralization．However，themechanismsofsilkfibroinmediatedmineralinitiationarefarfromunderstood．Sothat，itiSessentialtoinvestigateandunderstandthehierarchicalassemblyofsilkfibroinbio．minera

7、lization．Inthepresentwork，silkfibroinfilms(SFF)谢thappropriatethicknesswereprepared．Inordertostudytheeffectofsilkfilms’surfacestructureontheproteinbio—mineralization，thestructuraltransitionwasinducedbydifferenttreatments．Subsequently,thefilmsweresoakedinto1．5timessim