再生丝素纤维的力学性能及其生物可降解特征

背景：再生丝素纤维溶解过程中丝素蛋白的分子量不可避免地会产生一定的降解，致使再生丝素纤维至今未进入实用阶段。目的：获得生物可降解的再生丝素纤维。设计：单一样本实验。单位：苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室。材料：下脚蚕丝由苏州丝绸进出口公司提供。方法：2003-01／2004-12在苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室完成。通过控制废弃天然丝素纤维在中性盐溶解时分子量的变化、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。具体步骤：①制备丝素。②制备纺丝液。③再生丝素纤维湿法纺丝。④采用十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳法测定溴化锂溶解后丝素溶液的分子量。⑤测定丝素纤维的结晶度和取向度。⑥测定再生丝素纤维的力学性能。⑦测定丝素纤维的体外酶降解率。主要观察指标：①经溴化锂溶解的丝素蛋白的相对分子质量：②X射线衍射结果。③再生丝素纤维的体外酶降解率。结果：①经溴化锂溶解后，丝素蛋白纺丝液的分子量主要分布在10万以下：②在再生丝素纤维湿法纺丝的凝固、牵伸过程中，丝素的构象从无规卷曲转变为分子链中β-折叠和无规卷曲α-螺旋构象共存。③用放线菌酶对六氟异丙醇法纺制的再生丝素纤维的体外酶降解实验表明，再生丝素纤维其30d的降解率为37．16％，天然丝素纤维的30d的降解率为10.70％。结论：通过控制再生丝素纺丝液分子量、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法，可纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。     

纳米纤维材料与医用纺织品相关文章摘要

主题：静电纺再生丝素纳米纤维形态结构的研究 作者：尹桂波，张幼珠。 关键词：静电纺丝：再生丝素：室温干燥膜纳米纤维：形态结构 基金：江苏增高校重点实验室开放基金项目（$8115033）     

电纺纳米纤维可降解输尿管支架肌肉埋植的降解性能

背景:作者前期研究了电纺纳米纤维聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解输尿管支架材料的体外降解性能,发现80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维材料在尿液中的降解时间可以满足临床需要。目的:观察80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维输尿管支架的肌肉埋植降解性能。方法:采用静电纺丝法制备80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架,观察其在家兔脊柱旁肌肉中的降解情况。结果与结论:成功制备了电纺纳米纤维输尿管支架,扫描电镜见微观形貌良好。80/20的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架在体内降解至10周时,支架管降解至初始质量的60%左右,支架出现断裂和崩解,虽降解速度较体外降解稍慢,但其降解性能仍能够满足临床对可降解输尿管支架的需要。     

基于不同溶剂静电纺再生丝素蛋白组织工程支架的研究与进展

静电纺丝可以制备出具有良好性能的再生丝素蛋白组织工程支架，细胞可以在其上很好地黏附、增殖。相对有机溶剂而言，水作为溶剂的电纺再生丝素蛋白纳米纤维能更好地应用于组织工程支架，这是由于支架中不会残留对细胞有害的有机溶剂。文章从不同溶剂的角度综述了再生丝素蛋白的静电纺丝及其用于组织工程支架的研究进展。     

电纺纳米纤维可降解输尿管支架肌肉埋植的降解性能

背景：作者前期研究了电纺纳米纤维聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解输尿管支架材料的体外降解性能,发现80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维材料在尿液中的降解时间可以满足临床需要。目的：观察80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维输尿管支架的肌肉埋植降解性能。方法：采用静电纺丝法制备80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架,观察其在家兔脊柱旁肌肉中的降解情况。结果与结论：成功制备了电纺纳米纤维输尿管支架,扫描电镜见微观形貌良好。80/20的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架在体内降解至10周时,支架管降解至初始质量的60%左右,支架出现断裂和崩解,虽降解速度较体外降解稍慢,但其降解性能仍能够满足临床对可降解输尿管支架的需要。     

海藻酸纤维制备及在医用材料上的应用

利用湿法纺丝方法制备了海藻酸纤维。通过讨论纺丝过程中纺丝液制备、纺丝液浓度、过滤、脱泡、喷丝口、凝固浴浓度及温度、初生纤维的牵伸等诸因素的要求和对纤维的影响，得到了海藻酸纤维的纺丝最佳工艺条件。并介绍了海藻酸纤维的纺丝设备和在医用材料上的应用。     

电纺丝技术制备组织工程食管仿生支架

背景：前期实验中曾发现纤维的取向可以引导平滑肌细胞的取向生长,因此,设想通过制备取向排列的电纺丝纤维支架,以引导食管平滑肌细胞的有序生长,从而有利于维持肌细胞的形貌及生物功能。目的：以可降解聚己内酯、明胶、丝素蛋白为基材,采用自制的电纺丝系统制备无规和有序的纳米级多孔纤维。方法：将聚己内酯与丝素蛋白以4：1质量比混合,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯,丝素蛋白电纺丝纤维。将聚己内酯与明胶分别以2：1、1：1、1：2质量比混合,在金属平板接收器下,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯,明胶无规电纺丝纤维;同时改用滚轴接收装置,通过调整滚轴转数、电压、喷射速度等参数,制备聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维。结果与结论：在溶液质量浓度为0．08g／mL、纺丝液流速1．6mL／h和电压22．5kV的条件下,制得了均匀、无串珠、纤维直径为（535．9±126．7）nm的聚己内酯,丝素蛋白多孔纳米纤维膜。在溶液质量浓度为O．10g／mL、纺丝液流速0．8mUh和电压22．5kV的条件下,制得了无明显串珠、纤维直径为（257．9±117．8）nm的聚己内酯,明胶多孔纳米纤维膜;并且在1：2质量比时更易成纤维,纤维尺寸更均匀。在滚轴转速3000r/min。溶液流速O．8mUh。电压15kV的条件下,制得的聚己内酯,明胶有序电纺丝纤维排序更理想,纤维也更均匀。於学婵．     

纳米可降解聚乳酸-羟基乙酸尿道支架的制备及性能

背景:聚乳酸-羟基乙酸可作为尿道替代物进行组织缺损的修复。目的:观察电纺丝法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解尿道支架的可行性,并评价支架管的体外降解性能。方法:采用电纺丝技术制备纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物(摩尔比80∶20)尿道支架管,并以戊二醛对支架进行交联、改性,将交联后支架截成长约1cm小段并浸于尿液中进行体外降解实验。结果与结论:支架管具有纳米结构,孔隙率约89%,孔径(32±19)μm;交联后可见纤维表面变粗糙,但纤维丝直径、孔径及孔隙率与交联前差异无显著性意义(P>0.05),但交联后支架管力学性能显著提高。支架降解初期速度相对较快,中后期降解速度减慢,至8周时材料质量损失约50%,第10周完全崩解。材料在体内降解过程中相对分子质量的变化趋势与质量损失大体相同,降解早期相对分子质量下降相对较快,后期下降速度减慢并趋于平稳。表明采用电纺丝技术制备的纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物尿道支架可满足尿道组织工程支架的要求。     

Ad-Ang-1转基因成纤维细胞修饰的再生丝素膜诱导血管形成效应及其分子机制研究

目的研究经腺病毒介导的人血管生成素-1（Ad-Ang-1）转基因细胞修饰的再生丝素膜诱导血管形成活性及其分子机制。方法将Ad-Ang-1腺病毒病毒子感染再生丝素膜上培养的wI-38人胚肺成纤维细胞,通过ELISA法检测再生丝素膜对成纤维细胞目的基因表达的影响,将Ad—Ang-1转基因WI-38细胞修饰的丝素材料进行鸡胚尿囊膜血管形成实验（CAM）和兔角膜层间植入诱导角膜新生血管试验,并用ELISA法检测其对血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（FGF2）、血小板衍化生长因子（PDGF）表达的影响。结果Ad—Ang-1可感染再生丝素膜上培养的成纤维细胞,ELISA法检测结果表明sF组Ad．Ang．1转基因W1．38细胞可以成功表达目的基因（P〈0．05）。CAM实验表明Ad-Ang-l转基因wI-38细胞修饰的再生丝素膜具有促进CAM血管生成的活性,并通过兔角膜层间植入实验进一步证明Ad-Ang-1转基因细胞修饰的丝素材料具有诱导角膜组织血管生成的作用．其机制可能与再生丝素膜对Ad-Ang-l转基因的WI-38成纤维细胞中不仅可以成功表达目的Ang-1,而且还可使与血管生成和组织损伤修复相关的VEGF、FGF2、PDGF基因表达水平明显提高有关。结论Ad-Ang-I转基因细胞修饰的丝素材料具有诱导血管生成的作用,为今后进一步采用转基因技术对生物材料进行修饰或改性、研制出具诱导性的医用生物膜材料创造了条件。     

不同组分电纺丝素蛋白/聚己内酯超细纤维膜与小鼠成纤维细胞的相容性

背景:近年来,静电纺丝法已被认为是一种制各纳米至亚微米级纤维组织工程支架的简便方法.目的:对3种由静电纺丝法制备的纤维膜进行生物学评价.设计、时间及地点:观察性实验,于2009 01/04在杭州师范大学临床医学院完成.材料:电纺丝素蛋白/聚己内酯超细纤维膜(SF70/PCL30,SF50/PCL50)以及丝素蛋白/聚己内酯/纳米羟基磷灰石超细纤维膜(SF50/PCL50-nHA,其中纳米羟基磷灰石含量为30%)由浙江理工大学省部共建"先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室"制备.方法:将L929细胞以5.5×108L-1浓度接种在3种电纺超细纤维膜上进行培养.在1,3,5 h和1,4,7d时用MTT法测定细胞黏附和增殖情况,在1 d和7 d时扫描电镜观察细胞的形态.主要观察指标:L929细胞在电纺SF70/PCL30,SF50/PCL50,SF50/PCL50-nHA超细纤维膜上的黏附和增殖情况;L929细胞的形态特征.结果:相比于没有加入纳米羟基磷灰石的电纺纤维膜,电纺SF50/PCL50-nHA 超细纤维膜会较好地提高细胞在其上的黏附和增殖能力.扫描电镜观察也表明,L929细胞可以在电纺SF50/PCL5-nHA 超细纤维膜上很好地呈梭形生长,并且在其表面可以观察到丰富的绒毛和伪足,伪足与材料紧密相联.结论:3种电纺超细纤维膜特别是电纺SF50/PCL50-nHA 超细纤维膜可以很好地应用于组织再生.     

丝蛋白应用于牙周组织工程的可行性

背景:丝蛋白是有利于表皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞、血管内皮细胞、胶质细胞黏附和生长的一种新型生物材料。目的:评估丝蛋白作为支架材料应用于牙周组织工程的可行性。方法:采用组织块法培养人牙周膜细胞,将第5代细胞悬液以2×107L-1的浓度接种到丝蛋白支架材料上复合培养,并以1%,10%,50%,100%的丝蛋白支架浸提液培养,观察人牙周膜细胞在丝蛋白上及在丝蛋白浸提液中生长状况,用MTT法测定浸提液培养人牙周膜细胞的活力。结果与结论:扫描电镜可见人牙周膜细胞在丝蛋白支架上伸展充分,生长旺盛,不同浓度丝蛋白支架浸提液培养对人牙周膜细胞的增殖与碱性磷酸酶活性均无影响。说明丝蛋白材料具有良好的生物相容性、独特的力学性能,可作为人牙周膜细胞黏附生长的理想支架材料较好地应用于牙周组织工程中。     

生物医学纤维的研究与开发

目的介绍生物医学纤维的种类及甲壳素纤维、骨胶原纤维、聚乳酸纤维等主要生物医学纤维的制备技术、性能和用途,并建议国内应重视生物医学纤维的研究与开发.资料来源应用计算机检索http//www.sciencedirect.com,http//worldscinet.lib.tsinghua.edu.cn 1993-01/2001-12的文章,检索词为"biomedical,polymer,fibre",限定文章语言种类为English;同时检索/ 1999-01/2004-12的文章,检索词为"生物,医学,高分子",限定文章语言种类为中文.资料选择纳入标准与下列内容相关的文献①甲壳素类纤维.②胶原纤维聚乳酸纤维.③海藻酸纤维.④聚乙交酯纤维.⑤β-羟基丁酸酯.⑥聚已内酯纤维.排出标准①较陈旧的文献.②重复研究.资料提炼共收集到60多篇与生物医用纤维有关的文献,其中15篇符合纳入标准,排出的45篇文章系同一类重复性研究和较陈旧的文献.资料综合①生物医学纤维的种类按来源,生物医学纤维材料包括金属生物医学纤维、无机非金属生物医学纤维和高分子生物医学纤维.按材料与活体组织的相互作用,生物医学纤维材料包括生物惰性纤维、生物活性纤维和生物吸收纤维.按生物医学用途,生物医学纤维材料包括硬组织相容性生物医学纤维、软组织相容性生物医学纤维、血液相容性生物医学纤维和药物控释生物医学纤维.②主要生物可降解纤维材料包括甲壳素类纤维、胶原纤维、聚乳酸及其共聚物纤维等.结论生物医学纤维作为一类重要的功能纤维已引起国内外广泛关注,其研究和开发正方兴未艾,并显示了良好的应用前景.应更加重视对生物医学纤维的研究和开发.     

再生多孔丝素膜创面局部运用激活不同部位T细胞的作用

背景:丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,其具有良好的理化特性及生物相容性。而目前国内外有关再生多孔丝素膜植入体内后对T淋巴细胞的激活作用研究未见报道。目的:观察再生多孔丝素膜植入大鼠局部创面后对外周血单个核细胞、脾脏及胸腺中T淋巴细胞的激活作用。方法:切除SD大鼠背部皮肤建立2cm×2cm创面,随机分为2组:实验组覆盖经预处理的再生多孔丝素膜,将已切除皮肤的表皮盖在丝素膜上进行缝合,对照组仅覆盖自身表皮层。于术后第3,14,28,56,90天观察创面愈合及丝素膜的残留情况,采用双色免疫荧光及流式细胞术分析大鼠外周血、脾脏及胸腺中CD3+CD25+/CD3+T细胞百分率。结果与结论:植入早期,两组均可见局部、轻微的炎症细胞浸润,主要为淋巴细胞;至28d后,炎症细胞逐渐减少,并且在整个动态观察过程中,两组结果一致。实验组外周血中活化T细胞在14d之前呈一过性升高,随后开始下降,至28d以后,活化T细胞水平趋于稳定,与对照组无明显差异(P>0.05);脾脏与胸腺T细胞均有少量活化,随后即开始下降并趋于稳定,胸腺中CD3+CD25+/CD3+T细胞的阳性率较脾脏微高,与对照组均无明显差异(P>0.05)。说明再生多孔丝素膜对T淋巴细胞的激发作用较小,引发机体细胞免疫应答的能力较弱。     

再生丝素膜对Ad-VEGF165转基因成纤维细胞基因表达的影响

背景：前期实验已证实再生丝素膜可促进pcDNA3．0-VEGF165转染的L929细胞表达血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）。目的：进一步观察再生丝素膜对经腺病毒介导的人VEGF（Ad—VEGF165）转基因成纤维细胞基因转录表达的影响。设计、时间及地点：对比观察细胞基因工程实验，于2007-11／2008—04在苏州大学细胞与分子生物实验室完成。材料：再生丝素膜由苏州大学材料工程学院李明忠教授提供。方法：将Ad—VEGF165腺病毒感染培养在再生丝素膜、聚氯乙烯膜及聚乙烯膜上的QBI-293A人胚肾和WI-38人胚肺成纤维细胞，以空载体Ad-GFP腺病毒和未接种病毒的PBS组为对照。主要观察指标：通过实时定量RT-PCR法检测不同材料对成纤维细胞VEGF mRNA转录的影响；ELISA法检测其对VEGF、血管生成素1、碱性成纤维细胞生长因子、血小板衍化生长因子表达的影响。结果：再生丝素膜组成纤维细胞VEGF mRNA呈高水平表达，但聚氯乙烯膜组转录水平明显下降（P〈0．05）。再生丝素膜组Ad—VEGF165转基因293A细胞及WI-38细胞不仅目的基因VEGF细胞因子的分泌呈高水平表达，并可促使血管生成素1基因表达水平明显提高（P〈0．05），而且再生丝素膜还可使成纤维细胞自身分泌的碱性成纤维细胞生长因子、血小板衍化生长因子呈现正常表达水平。结论：再生丝素膜不仅利于VEGF目的基因在成纤维细胞中呈现高效表达，并促进血管生成素1基因的表达，而且能维持成纤维细胞自身分泌的与组织损伤修复相关基因碱性成纤维细胞生长因子、血小板衍化生长因子的正常表达。     

丝蛋白应用于牙周组织工程的可行性

背景：丝蛋白是有利于表皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞、血管内皮细胞、胶质细胞黏附和生长的一种新型生物材料。目的：评估丝蛋白作为支架材料应用于牙周组织工程的可行性。方法：采用组织块法培养人牙周膜细胞,将第5代细胞悬液以2×107L-1的浓度接种到丝蛋白支架材料上复合培养,并以1%,10%,50%,100%的丝蛋白支架浸提液培养,观察人牙周膜细胞在丝蛋白上及在丝蛋白浸提液中生长状况,用MTT法测定浸提液培养人牙周膜细胞的活力。结果与结论：扫描电镜可见人牙周膜细胞在丝蛋白支架上伸展充分,生长旺盛,不同浓度丝蛋白支架浸提液培养对人牙周膜细胞的增殖与碱性磷酸酶活性均无影响。说明丝蛋白材料具有良好的生物相容性、独特的力学性能,可作为人牙周膜细胞黏附生长的理想支架材料较好地应用于牙周组织工程中。     

丝素/褐藻多糖硫酸酯复合膜的理化性质

背景:丝素膜α-螺旋的结构是水溶性的而且不稳定,不能直接作为医用材料,具而β-折叠构象更为稳定.目的:利用褐藻多糖硫酸酯导致丝素膜的构象转变来制备β折叠构象的丝素膜,观察膜的理化件质.设计、时间及地点:生物材料复合膜的理化性质观察实验,于2003-11/2006-08在中科院北京化学所、承德石油高等专科学校化学实验中心完成.材料:褐藻多糖硫酸酯,从海带中提取,在承德石油高等专科学校化学实验中心完成,蚕丝购于中国进出口公司.方法:将丝素溶液和褐藻多糖硫酸酯的水溶液按一定比例混合,静置脱泡后,注入聚乙烯模具内,于25℃.相对湿度65%的环境干燥成膜,当褐藻多糖硫酸酯含量≤20%时,成膜性较好.根据复合膜中褐藻多糖硫酸酯和丝素的质量比0∶100、5∶95、10∶90、20∶80、100∶0,将膜分别标记.主要观察指标:采用红外光谱、X射线衍射、热失重分析表征观察制成膜的理化性质.结果:红外光谱、X射线衍射结果表明,由于褐藻多糖硫酸酯的引入,促使了丝素β-折替构象的形成.丝素从无规线团转变为β-折叠构象归结于丝素与褐藻多糖硫酸酯之间存在着氢键的相互作用.热失重分析表明,具有β-折叠结晶结构的丝素复合膜热稳定性要比无定形丝素膜高.结论:利用褐藻多糖硫酸酯导致丝素膜的构象转变来制备β折叠构象的丝素膜,构象的转变可通过红外光谱、X射线衍射证实.具有β-折叠结晶结构的丝素膜的热稳定性要比无定形丝素膜高.     

丝素蛋白材料在组织工程中的新进展

背景：丝素蛋白支架已被建议运用在组织工稚骨和软骨重建、肌腱重建、血管重建,神经重建以及膀胱币建等备方面。目的：总结丝索蛋白作为支架在生物材料和组织工程领域的应川与发展。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊数据库2000年1月至2011年11月仃关丝素蛋白支架制备工艺,丝素蛋白支架修饰方法及丝素蛋白在组织工程中的应用等方面的文献。结果与结论：丝索蛋白具有机械强度高、生物降解性慢、生物相容性良好、制备工艺多样等特点,支持多种细胞黏附、分化和生长,可应用于人工韧带、血管、骨、神经组织等方面。近期以丝素蛋白支架作为载体,通过多种方式添加各种生物制剂,比如各种生长因子和细胞因子,进一步扩大丝素蛋白在组织工程中的应用范围。     

多孔丝素材料组织相容性的初步研究

背景:丝素蛋白支架材料被植入生物体内后会发生降解且无法完全与宿主组织分离,这类材料生物相容性的研究大多为体外实验,其体内的组织相容性和降解过程的研究结果仍不充分。目的:初步观察多孔丝素材料的体内组织相容性。方法:将多孔丝素支架埋藏于SD大鼠背部皮下,术后2,4,6,8周分别取材,对伤口局部及材料情况大体观察,然后材料切片苏木精-伊红染色行组织学观察。结果与结论:动物伤口愈合良好,多孔丝素表面形成极薄的纤维包裹,周围组织反应轻微。组织切片见炎细胞浸润,以巨噬细胞为主,支架材料边缘孔隙内有成纤维细胞和毛细血管长入。8周时材料边缘部分可见支架结构崩解现象,而材料内部变化不大。结果显示组织细胞可以沿多孔丝素支架表面贴附生长,提示支架材料具有较好的组织相容性。     

丝素蛋白对磷酸钙骨水泥抗压强度及注射性的影响术

背景:高分子材料对磷酸钙骨水泥力学性能的增强作用已得到了一定的证实,但往往会同时减弱复合材料的注射性能,影响复合材料的临床应用.目的:将丝素蛋白加入磷酸钙骨水泥固相粉末中,观察其对骨水泥抗压强度和注射性的影响.设计、时间及地点:对照实验,于2007-09/12在苏州大学分析测试中心实验室完成.材料:磷酸钙骨水泥购自上海瑞邦生物材料有限公司,丝素蛋白为苏州大学材料工程学院自行合成.方法:按5,10,15,20,25,30 g/L的丝素蛋白质量比例,用自制的粉末搅拌器将丝素蛋白粉末和骨水泥固相粉末混合均匀,依次设为6个实验组,以单纯磷酸钙骨水泥为对照组,液固比均为0.4 mL/g.主要观察指标:测定丝素蛋白/磷酸钙骨水泥复合材料的抗压强度、注射系数,应用扫描电镜观察试件断裂面的微脱结构特征.结果:随着丝素蛋白质量比例增加,磷酸钙骨水泥的抗压强度呈现先上升后下降的趋势,当丝素蛋白质量比例为1%-2.5%时,抗压强度显著高于对照组(P<0.05).注射系数随着丝素蛋白质量比例增加而逐渐下降,当丝素蛋白质量比例为1.5%-3%时,注射系数显著低于对照组(P<0.05).扫描电镜发现,丝素蛋白呈网状,贯穿于磷酸钙水泥晶体间,并将磷酸钙水泥晶体紧密连接.结论:丝素蛋白能在不明显影响注射操作的情况下,显著提高丝素蛋白/磷酸钙骨水泥复合材料的抗压强度.