管状细菌纳米纤维素材料的制备及其表征

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1、硕士学位论文MASTERTHESIS学校代码：10255学号：2110412管状细菌纳米纤维素材料的制备及其表征PREPARATIoNANDCHARACTERIZATIoNoFTUBULARBACTERIALNANo—CELLULoSEMATERJALS学科专业生物化学与分子生物学作者蒋燕光指导教师洪枫研究员答辩日期2014年2月27日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。

2、论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名≤藜蹴日期：乏彬年细争曰东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密口。指导教师签名：、厚极日期：勿f#年：；月甲日管状细菌纳米纤维素材料的制备及其表征摘要细菌纳米纤维素(B

3、acterialNano．Cellulose，简称BNC)是一类由微生物合成的高纯纤维素。它具有独特的三维纳米纤维网状结构，高持水性和良好的机械强度及生物相容性，在食品、造纸、组织工程等领域具有广阔的应用前景。细菌纳米纤维素具有极好的形状可调控性，可用特定的反应器将其制成中空的管状材料，在人工血管、神经纤维导管和输尿管等中空器官的替代品上具有很好的应用潜力。目前国内外细菌纳米纤维素管状材料的制备方法主要有以下几种：后期加工法、动态缠绕法、单管法、套管法等。这些方法制备的管状细菌纳米纤维素材料都具有一定的局限性，如：表面粗糙、生长周期较长、材料长度受限、厚度不可控、材料易

4、分层，以及强度不够好等。基于以上现状，本研究在课题组已有管状BNC材料新装置上稍加改进，分别以木醋杆菌和红茶菌做发酵菌种，分别以双硅胶套管和硅胶玻棒套管反应器制备出内径3mm、壁厚2．5mm的光滑管状BNC材料，并对获得的管状材料进行了较全面的表征。结果表明，所有反应器中的最大产量都在0．37g／L左右，但是，红茶菌在双硅胶套管反应器中的制备效率最高，仅需3d就获得了完整的管状BNC材料，分别比另三种情况少1d、3d和4d，且它的机械强度也最高，最大轴向拉力可达12．7N，最大轴向拉伸强度可达7．2MPa，而最大径向拉伸强度可达1．3MPa。硅胶套玻棒制备的管状BNC内

5、表面最光滑，仅为9．07nm；木醋杆菌和红茶菌制备的管状BNC的顺应性与真实血管相比仍存在一定差距，有待进一步的改善。但获得的管状BNC都具有良好的血液相容性，其溶血率小于5％，且管状BNC材料的内表面与血液接触后，黏附的血小板比较稀疏，没有呈现聚集状，而且基本没有伪足伸出。该结果表明以红茶菌和木醋杆菌为生产菌种，在双硅胶套管和硅胶玻棒套管反应器中制备的管状BNC材料都具有作为人工血管的巨大潜力。关键词：细菌纳米纤维素，人工血管，管状材料，木醋杆菌，红茶菌PREPARATIONANDCHARACTERIZATIONOFTUBULARNANO—BACTERIALCELLU

6、LOSEMATERIALSAbstractBacterialNano-Cellulose(BNC)isabiopolymerproducedbysomebacteriasuchasAcetobacterxylinum．Ithasaspecial3D-networkstructure，highwaterholdingcapacity，goodmechanicalpropertyandbiocompatibility，andithasbeeninvestigatedinmanyfieldssuchasfood，paperandtissueengineeringBNChasa

7、goodshaperegulation，whichcanbeusedtopreparehollowmaterialsthatcanbeappliedasalternativesofholloworgansincludingartificialbloodvessels，nerveconduitandureterAlthoughtherehavebeenmanymethodstopreparetubularnano-bacterialcellulosematerials，forinstance，single—tubemethod，therea