抗菌肽接枝丝素蛋白膜的制备表征及细胞毒性测试

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1、浙江理T大学硕七学位论文摘要桑蚕丝素蛋白由于其优越的力学性能、良好的生物相容性和生物可降解性，被人们视为生物材料的理想材料。基于丝素蛋白为基质的材料在生物或医学领域的应用研究纷纷涌现，比如丝素蛋白纳米纤维、丝素膜、丝素三维支架在细胞培养和生长因子传输等方面的应用。更为重要的是，很多研究者致力于研究如何改进基于丝素蛋白的生物材料，通过提高其某一方面的性能以用于特殊的用途。然而，在生物医用材料的临床应用中，由生物材料引发的感染(biomaterialcenteredinfection，BCI)是其发展的一大障碍。为了避免植入材料引起的感染，人们在生物材料表面处理方面做了很多研究。抗菌肽

2、是由生物细胞特定基因编码的一类小分子多肽，是宿主防御病源微生物入侵的重要分子屏障，其生成和释放是机体炎症反应的组成部分。CecropinB是一类存在于昆虫血淋巴的抗菌短肽，它们表现出强烈的阳性特性，且为两亲性分子，结构呈现O【．螺旋状。CecropinB抗菌肽不仅具有抗革兰氏阳性细菌的作用，并且有抗革兰氏阴性细菌的作用。本研究通过碳二亚胺法将序列为(NH2)．NGIVKAGPAIAVLGEAAL-CONH2的CecropinB抗菌肽共价接枝到桑蚕丝素膜表面，以制备一种具有抗菌性能的丝素膜。为了避免薄膜在接枝过程中溶解，我们用不同浓度的乙醇溶液处理丝素膜，以使丝素的结构由不稳定的丝素

3、结构I转变为丝素结构II。我们对制备工艺进行了优化探讨，发现抗菌丝素膜在抗菌肽浓度为0．1mg／mL，接枝时间为2h，且接枝pH为6．5或8时，有良好的抗菌性能；并且我们利用红外光谱、扫描电镜、x一射线能谱、原子力显微镜、接触角测试、x射线光电子能谱和抗菌测试等手段对制得的丝素膜结构、表面特性及其抗菌性能进行了测试分析。红外光谱结果表明抗菌丝素膜二级结构是不溶性的B片层结构；原子力显微镜结果表明抗菌丝素膜表面粗糙度随着抗菌肽CecropinB的接枝而不断增加；接触角测试表明抗菌丝素膜在抗菌肽CecropinB接枝后表现出较好的亲水性，而良好的亲水性是细胞黏附和增殖所必须的；元素成分

4、分析和抗菌持久性测试表明抗菌肽CecropinB牢固地接枝到了不溶性丝素膜的表面，且具有良好的、持久的抗菌性能。我们进一步对制得的抗菌丝素膜进行了体外细胞毒性测试。测试结果表明，细胞可以很好地在抗菌丝素膜上黏附生长，与再生丝素膜相比没有表现出显著的细胞毒性。这为植入材料表面改性以避免生物材料引发的感染提供了一种新的思路。关键词：桑蚕丝丝素蛋白膜表面改性抗菌肽CecropinB抗菌性能浙江理T大学硕士学位论文AbstractBombyxmori僻mori)silkfibroinprovidesanimportantsetofmaterialoptionsforbiomaterials

5、becauseofitsimpressivemechanicalproperties，biocompatibilityandbiodegradability．Lotsofstudiesonitsapplicationinbiologicalandbiomedicalfieldshaveemergedsuchasnanofiber,filmand3Dmatrixforcellcultureanddeliveryofgrowthfactors．Moreover,someresearchesfocusedonthepreparationofmodifiedsilk-basedbiomat

6、erialsinordertoimproveacertainaspectperformanceforthespecialapplication．However,fortheimplantedmaterials，theinfectionbythebacteriafrequentlyresultsandisoneofthemajorclinicalcomplications．Inordertoreducetheincidenceofimplant-associatedinfections，severalbiomaterialsurfacetreatmentshavebeenpropos

7、ed．Antimicrobialpeptidesisakindofsmallsizemolecularpeptidesthatareencodedbyaspecialgene，stillisimportantmolecularprotectivescreenofthatthehostdefendpathogenicbacteriaubvaders．CecropinBisagroupofsmallantimicrobialpeptidespresentintheinse