丝纤维生物材料.ppt

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1、丝纤维生物材料单婧主要内容:1.前言2.丝纤维生物材料基本介绍3.研究新进展与新应用4.展望前言生物材料指对生物体进行诊断、治疗和置换损伤组织、器官或增进其功能的材料。发展历程：二十世纪六七十年代第一代生物材料：惰性生物材料二十世纪八九十年代第二代生物材料：生物活性材料吸收性生物材料九十年代后期至今第三代生物材料：细胞和基因激活材料生物仿生化材料分子修饰可降解聚合物前言发展趋势：第一、二代生物材料表面改性研究提高器械性能延长使用寿命第三代生物材料着重研发含特定生长因子和基因促进组织再生组织工程与再生医学组织细胞与可降解材料相结合进行修复再造治疗纳

2、米技术和生物材料相结合丝纤维生物材料基本介绍组织工程支架材料基本介绍丝纤维基本结构和性质丝纤维传统生物应用丝纤维生物材料基本介绍组织工程支架材料基本介绍目前为止，选择合适材料作为细胞生长支架是组织工程研究基础基本要求：良好的生物相容性良好的表面相容性足够的机械强度材料来源充足，易于加工成型适度生物降解速率，可被完全吸收或安全排出体外丝纤维生物材料基本介绍合成高分子材料，主要是聚乳酸等脂肪族聚酯材料，已得到广泛应用。它们在降解性等方面都基本上能满足支架材料的应用，但在生物相容性和细胞粘附能力方面却远不如天然高分子。天然高分子材料或者天然高分子对合成

3、高分子进行改性后的材料用作支架材料便成为理想的途径之一．胶原等蛋白质与壳聚糖、淀粉、纤维素等倍受关注缺点：淀粉和纤维素类的成纤成膜性较差，胶原与血蛋白来源日趋紧张，壳聚糖生产的工业化普及程度尚有待提高丝纤维生物材料基本介绍蚕丝基本结构和性质蛋白质聚合体，通常是由专门的腺体上皮细胞生物合成产生分泌物，并存储在腺体中腔内形成。20％～30％的丝胶蛋白和70％～80％的丝素蛋白以及极少量的色素、碳水化合物等构成。丝胶蛋白：一种高分子量的球蛋白，其分子结构支链上亲水基含量较高，链排列不紧密，故易溶于水、稀酸和稀碱，并能被蛋白酶等水解，还具有与明胶类似的凝

4、胶、粘着等特性。丝纤维生物材料基本介绍丝素蛋白分子量为5万左右的小肽链和分子量为30万左右的大肽链蛋白质氨基酸组成以甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸为主纤维内产生较为紧密的β—折叠晶体结构，甚至在很小结晶区域内也存在液晶态及多态现象，晶体和微小结晶区域间界面模糊在水中仅膨胀而不溶解，亦不溶于乙醇等有机溶剂，但可在一些特殊中性盐溶液中发生无限膨胀形成粘稠液体，透析除盐即可得丝素纯溶液丝纤维生物材料基本介绍传统生物方面应用纺织领域化妆品领域手术缝合线研究新进展与新应用性质生物领域新应用研究新进展与新应用性质：生物相容性：由丝引发的炎症反应不比一般用于缝合材料大

5、且研究表明丝胶是主要过敏机质，丝素则不是。生物降解性：丝素对蛋白水解酶敏感，在体内能被缓慢地吸收，速率与移植点、机械环境、病体健康和生理特点、丝素纤维直径等有关研究新进展与新应用良好的加工性能：丝素纯溶液通过喷丝、喷雾或延展、干燥等处理，可得到再生丝、凝胶、薄膜或微孔材料等产品，与明胶、血清蛋白等相比其固化结晶方式多样化：一般天然蛋白的传统固化工艺，采用戊二醛做交联剂一些独特处理方式，如冷冻、热蒸、拉伸及低毒性有机溶剂浸泡良好的成膜性：与壳聚糖与胶原等相比，丝素蛋白膜成膜方便，还可保持高达98％以上透明性，高湿状态下的柔韧性与形态保持性能也较为突

6、出在成膜条件适当的情况下，丝素膜可以表现出优良的透氧透气性能。不亚于甚至超过目前一般认为在这方面性能卓越的合成材料研究新进展与新应用缺陷：纯丝素膜决定稳定性和强度的β结构和分子间氢键并不多，丝膜结晶区相对较少如纯丝素膜在含水量极低时易于破碎在低湿环境应用时强度不够结晶区偏少导致丝素膜在溶液中溶失率较高研究新进展与新应用生物领域新应用：人工器官：人造皮肤：透明性使观察创面情况较为容易；创面痛感较弱，丝膜与创口贴合紧密，又不易融化，可防感染，同时又保持良好透气性，且丝素本身对皮肤细胞有生长促进功能人工血管人工角膜研究新进展与新应用组织工程支架：丝素蛋

7、白能被加工成泡沫、薄膜、纤维和网状结构等多种形式，且与人体皮膜组织的氨基酸构成相近，对细胞和组织的培植来说是一种适宜的基质用丝素固定化葡萄糖酶膜、乳酸氧化酶膜制作的生物传感器可以准确、有效确定细胞培养过程中的葡萄糖和乳酸的含量。研究新进展与新应用用丝蛋白对合成高分子材料修饰后支架应用：改性后的PU对于啮齿动物的细胞吸附能力和增殖能力都得到改善；一定浓度改性后的PCL和PHA的亲水性都有明显改善，细胞培养结果也证实改性后的复合支架细胞数量扩增显著，更有利于人胚肺成纤维细胞(HFL一1)的生长繁殖研究新进展与新应用生物分析及药物缓释载体方面丝素蛋白活

8、性部位可为酶固定的反应位置，根据其原理日本已研制出癌症自动诊断仪、葡萄糖氧化酶丝素固定膜。特殊多孔性网状膜结构使丝素膜本身具有优良吸附及