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本研究的目的是:制备多孔丝素膜,从理论上分析和探讨制膜工艺条件与膜的结构、性能之间的关系,获得多孔丝素膜的制备方法和控制其结构、性能的途径;同时对多孔丝素膜的酶降解行为和生物相容性进行测试和分析。为后续的人工皮肤的研制工作提供理论和实验依据,同时也为将丝素用于其他的组织工程材料,以及多孔创面保护膜、药物控制释放载体等提供一种新的途径。研究了再生的蚕丝丝素水溶液经不同方式干燥后所得到的丝素固体的微观结构,以及存放过程中丝素的结构变化。指出经30℃热风干燥或经高于—20℃冷冻干燥后,所得到的丝素的结构是无定形与SilkⅠ、SilkⅡ共存,在室内温湿度环境中存放后,部分无定形结构转化为SilkⅠ;蚕丝丝素水溶液经—80~—20℃冷冻干燥后,所得到的丝素的结构主要是无定形,含少量SilkⅡ,存放过程中部分无定形结构转化为SilkⅠ;室温放置所自然形成的丝素凝胶中,丝素的结构是无定形和SilkⅡ共存;丝素水溶液表面膜中Gly和Ala的含量较高,表面膜的结构主要是SilkⅠ和SilkⅡ,结晶度高。用聚醚型环氧树脂作为制备丝素膜时的交联剂,探讨了环氧树脂的添加量、分子量对丝素膜结构和性能的影响。指出随着环氧树脂添加量的增加,丝素膜的热水溶失率、拉伸初始模量减小,断裂伸长率、拉伸弹性提高;添加环氧树脂能显著降低丝素膜的水溶性,改善丝素膜的力学性能;在一定范围内,随着催化剂用量的增加,交联丝素膜的性能有一定程度改善。分别采用添加多元醇和施加增强织物的手段制备丝素膜,探讨了膜的强力、伸长度、热水溶失率、透水性、透汽性等性能。指出低级多元醇与丝素交联的结果,能明显改善膜的机械性能,降低膜的热水溶失率;施加增强织物可以制备高强力丝素膜。通过对丝素溶液冷冻之后的状态,以及冷冻干燥后丝素的微细结构的测试和分析,指出—34℃~—20℃是水溶液中蚕丝丝素的玻璃化转变区,—8.5℃左右是冷冻体中冰的熔化起始温度;采用冷冻干燥法制备蚕丝丝素多孔材料时,若冷冻温度低于—20℃,则丝素的微细结构以无定形为主,含少量的SilkⅡ;若冷冻温度高于—20℃,则又增加了较多的SilkⅠ。将丝素水溶液冷冻干燥后,可以制得平均孔径为10~300μm、孔密度为1~2000个/mm~2、孔隙率为35~70%的多孔丝素膜,其孔面积分布大部分符合对数正态分布;通过调节冷冻温度和丝素溶液浓度,达到控制多孔丝素膜的上述孔结构参数和透湿性、压缩性、强度、伸长率等物理性能的目的是可能的。冷冻温度高于丝素的玻璃化转变区(—34℃~—20℃)后,温度的高低对多孔丝素膜结构和性能的影响更加显著。研究了采用冷冻干燥法制备多孔丝素膜时,反复冷冻—解冻对多孔丝素膜的孔结构特性和物理化学性质的影响。指出将快速冷冻的丝素水溶液减压干燥之前,进行反复解冻—冷冻,则所制得的多孔丝素膜的孔径增大、孔密度减小;同时其压缩率和透湿性提高,拉伸断裂强度、在热水中的溶解性下降。反复解冻—冷冻次数和解冻温度,对多孔丝素膜的上述孔特性参数和物理化学性质都有一定程度的影响。采用冷冻干燥法制备丝素(SF)/聚乙烯醇(PVA)共混多孔膜,并对SF/PVA比例、冷冻温度与共混膜的形态结构、微细结构、物理性能之间的关系进行了探讨。指出,随着PVA所占比例的提高,共混膜内部孔径减小,孔密度增大;随着冷冻温度的提高,膜内部孔径增大,孔密度减小;通过调节SF/PVA比例和冷冻温度等,可以制得孔结构参数不同的各种SF/PVA共混多孔膜;SF/PVA比例对共混多孔膜的相容性有一定程度影响,当PVA所占比例较小时二者的相容性较好;但在本文的实验范围内,二者相容性的改善,并未使SF/PVA共混多孔膜的大部分拉伸和压缩性能比已交联的SF多孔膜好。将丝素(SF)和聚乙烯醇(PVA)混合溶液冷冻后制备SF/PVA共混凝胶,探讨了冷冻温度、反复冻—融次数、凝胶的干燥方式等对共混凝胶的结构和性能的影响。指出,随着冷冻温度的降低和反复冻—融次数的增多,SF/PVA共混凝胶的强度和弹性有所提高;与采用冷冻干燥方式相比,采用25℃风干方式所制得的SF/PVA干凝胶的结晶度及强度、伸长弹性率较高;经反复冻—融处理后,SF/PVA共混凝胶内部的孔尺寸和孔隙率有所增大,而孔密度有所减小。采用冷冻干燥法制备明胶与家蚕丝素的共混多孔蛋白膜,探讨了交联剂用量、共混比例及冷冻温度对膜结构和性能的影响。指出戊二醛对共混多孔膜具有明显的交联作用;膜内丝素与明胶的相容性较好,蛋白质的结构以无定形为主;通过与明胶共混,能够改善多孔丝素膜的拉伸性能。通过体外降解实验,分别探讨了放线菌蛋白酶ⅩⅣ(ProtenaseⅩⅣ)、胶原酶ⅠA(CollagenaseⅠA)和α—胰凝乳蛋白酶(α—Chymotrypsin)对多孔丝素膜的降解行为。指出,这三种蛋白酶都能将丝素膜降解至氨基酸和多肽,降解速度是:ProtenaseⅩⅣ>CollagenaseⅠA>α—Chymotrypsin,降解产物的平均分子量是:ProtenaseⅩⅣ<CollagenaseⅠA<α—Chymotrypsin;ProtenaseⅹⅣ对丝素膜具有很强的降解能力,浓度为1.0 unit/ml的ProtenaseⅩⅣ溶液,在37℃,15日内能将丝素膜降解70%,且降解产物中50%以上是游离氨基酸;用ProtenaseⅹⅣ和CollagenaseⅠA降解多孔丝素膜的过程中,在降解的前9日,丝素膜内部的孔有所增大,9日后丝素膜塌陷,整体形态崩溃。经一个多月多项指标的检测,说明多孔丝素膜无急性毒性,无刺激作用,无过敏反应;在孔径为100μm左右的多孔丝素膜中可以进行人皮肤表皮细胞的培养;动物实验说明新生血管和成纤维细胞等能够沿膜的孔隙长入多孔丝素膜,多孔丝素膜可以血管化并成活。通过本文的研究,说明以蚕丝中的丝素为原料,采用组织工程的方法研制人工皮肤,在原理上是可行的。