蠶絲蛋白(SF)是一種廣泛來源于家蠶蠶絲當中的天然高分子蛋白質(zhì),由于其具有緩慢的生物降解性、良好的生物相容性以及低的免疫原性,使其在生物醫(yī)用材料領域受到越來越多的關注。目前以蠶絲蛋白為基礎的水凝膠作為生物醫(yī)用材料已經(jīng)被深入研究,但弱凝膠性能和低機械強度是阻礙其廣泛適用性的主要限制因素。目前已有大量研究者對蠶絲蛋白凝膠化特性進行了深入的研究,包括物理方法如渦流、超聲、震蕩、通直流電源等方式來加速蠶絲蛋白凝膠化;化學方法如引入高分子聚合物、有機溶劑、離子液體、表面活性劑等誘導蠶絲蛋白凝膠化。但是這些誘導方式具有很大的局限性,不利于其在生物醫(yī)學領域的應用。我們在本論文中提出了一種全新的快速誘導蠶絲蛋白凝膠化的溫和方法,制備得到的水凝膠具有良好的生物相容性,在組織工程領域具有潛在的應用前景。本研究論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:1.在本論文的第一部分中,我們基于多肽小分子自組裝技術協(xié)同誘導蠶絲蛋白快速凝膠化,并構(gòu)建了新型的蠶絲蛋白可注射水凝膠。通過將一定濃度的SF溶液和Nap FF溶液簡單地混合,在生理p H下短時間內(nèi)可以獲得穩(wěn)定的蠶絲蛋白水凝膠,在凝膠化過程中,Nap FF不僅可以作為超分子自組裝的膠凝劑,還可以通過親疏水和氫鍵等非共價鍵相互作用,誘導蠶絲蛋白分子從無規(guī)線團結(jié)構(gòu)向β折疊構(gòu)象轉(zhuǎn)變,加速蠶絲蛋白溶液凝膠化進程。2.在本論文的第二部分中,為了改善和提高蠶絲蛋白水凝膠的生物功能性,我們合成了一種新型的多肽凝膠因子(Nap FFRGD),該凝膠因子在誘導蠶絲蛋白凝膠化的同時,還可以向蠶絲蛋白凝膠體系中引入RGD官能團,提高蠶絲蛋白凝膠的生物相容性和細胞黏附特性。將該體系凝膠用于HUVEC、NIH 3T3和人軟骨細胞的二維培養(yǎng)以及m BMSCs三維培養(yǎng),這幾種細胞在其表面或內(nèi)部均能夠很好地黏附伸展并快速增殖。此外,包裹了血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的水凝膠可以成功地誘導HUVEC細胞成管化和小鼠局部組織血管化。
【學位單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O648.17
【部分圖文】：

肽小分子和蠶絲蛋白協(xié)同共自組裝構(gòu)建可注射應用水凝膠的研究 第一第一章 緒論絲蛋白材料研究進展蠶絲蛋白 (Silk Fibroin, SF) 是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，約占量的 70%～80%。它是由 18 種氨基酸 (如：甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸) 按的重復序列連接而成天然多肽高分子[1]。其中甘氨酸：丙氨酸：絲氨酸=4:3:量約為 36 萬，其含量約占蠶絲蛋白分子組成的 80%。這些氨基酸分子按的重復序列 (如：GAGAGS, GAGAGY, GAGAGA or GAGYGA 等) 由初通過分子間氫鍵、鏈的纏繞、靜電相互作用等構(gòu)成二級結(jié)構(gòu)，并進一步構(gòu)蠶絲蛋白分子[2](圖 1-1）。

圖 1-2 蠶絲脫膠及蠶絲蛋白溶液的制備[3]。近年來，由于蠶絲蛋白分子具有良好的生物相容性、低免疫原性、可加工性解性、易于制備和原料充足等優(yōu)點，已被廣泛用于制備性能優(yōu)良的多種生4]。例如，美國塔夫茨大學的 David L.Kaplan教授[5]、日本東京農(nóng)業(yè)大學ura 教授[6]、英國牛津大學的Vollrath教授[7]、國內(nèi)復旦大學的邵正中教授[8]科學院上海微系統(tǒng)所陶虎教授[9]、浙江大學的朱良均教授[10]、浙江理工大菊明教授[11]和蘇州大學的李明忠[12]、左保齊[13]、張克勤[14]、呂強[15]等教領的研究團隊基于組織工程基本原理，通過材料加工工藝，制備多種形態(tài)蛋白支架 (包括三維多孔支架、納米纖維、二維膜、水凝膠等) 和蠶絲蛋載體 (微球、納米顆粒等) ，用于硬骨、韌帶、皮膚、心血管、軟骨、角膜等器官組織的修復以及抗癌治療。同時，蠶絲蛋白溶液經(jīng)不同形式處理可不同類型的材料，例如靜電紡絲[16]、引入致孔劑或冷凍干燥方法制備多

圖 1-3 蠶絲蛋白溶液經(jīng)不同形式處理得到不同類型材料[4-16-20]。浙江大學的朱良均教授[10]對蠶絲蛋白進行生物礦化并構(gòu)建了紫外響應雙水凝膠，將包裹了小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞后的水凝膠植入到小鼠顱蓋骨缺實驗結(jié)果表明該水凝膠有利于骨缺損的再生修復 (圖 1-4)。

【參考文獻】

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1 許小丁;陳昌盛;陳荊曉;張先正;卓仁禧;;多肽分子自組裝[J];中國科學:化學;2011年02期

本文編號：2833050