【摘 要】
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丝素蛋白（SF）具有良好的生物相容性和再生加工性能,被广泛应用于医学、仿生、柔性应变传感器等领域。SF水凝胶通常采用化学交联等方式制备,水凝胶结构以片层、多孔结构为主,且脆性较大,难以满足实际应用需求。因此,通过简单快速方法构建生物相容性优异、柔性纤维化水凝胶具有广泛的应用前景。本文在研究低压电凝胶法和乙酸-乙醇协同诱导法对纤维化凝胶调控制备的基础上,探讨纤维凝胶的制备条件和理化性能,并对其应用领
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丝素蛋白（SF）具有良好的生物相容性和再生加工性能,被广泛应用于医学、仿生、柔性应变传感器等领域。SF水凝胶通常采用化学交联等方式制备,水凝胶结构以片层、多孔结构为主,且脆性较大,难以满足实际应用需求。因此,通过简单快速方法构建生物相容性优异、柔性纤维化水凝胶具有广泛的应用前景。本文在研究低压电凝胶法和乙酸-乙醇协同诱导法对纤维化凝胶调控制备的基础上,探讨纤维凝胶的制备条件和理化性能,并对其应用领域进行探讨。本文首先通过改变电场强度、溶液浓度和pH等因素,研究低压电场作用下SF电凝胶的形貌转变及性能变化。在凝胶形成过程中SF分子形成纤维网状形貌的同时其结构也由无规卷曲转变成β-sheet结构。在电压（3 V～24 V）、低浓度（<5%）,以及中性或偏碱性条件下有利于凝胶内纤维形貌的形成,而电压（>25 V）或酸性条件下则有利于片层结构的生成。不同凝胶条件下,电凝胶的孔隙率普遍达到90%以上,在压缩应变为60%的情况下压缩应力最高可达到1402±107 kPa。通过数学模型拟合发现,载药SF电凝胶药物释放主要采用Non-Fickian扩散方式。另外,载药SF电凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌特性,且与NIH/3T3小鼠胚胎细胞具有较好的生物相容性。同时,在乙酸-乙醇协同诱导法中通过调节乙醇浓度探索SF水凝胶理化性能的转变,SF水凝胶纤维直径约为1.09±0.5μm,干态压缩应力为75.16±3.79 kPa（应变60%）,湿态时为7.2±0.3 kPa,且表现出良好的载药性能。将上述SF电凝胶在一定压力下加工成膜,分别采用SF/碳纳米管（CNTs）共混、CNTs涂覆、以及CNTs/海藻酸钠（SA）/SF电凝胶复合三种方式获得具有柔性导电的复合凝胶膜,提高复合膜的物理强度。其中,在10%应变循环响应行为中CNTs/SA/SF复合凝胶膜的信号最为稳定,灵敏度GF=9.86,能够较好的传递手指运动的信号,在应变传感领域展现出一定应用潜力。采用仿生矿化原理,以SF电凝胶为模板,四氧化三铁晶体（Fe3O4）在模板表面成核、沉积结晶,最终获得直径可控（200～500 nm）,分散性较好的磁性微球,饱和磁化强度可达到56.43 emu g-1,矫顽力较小,具有良好的超顺磁性;通过湿法纺丝工艺获得芳砜纶（PSA）/1%Fe3O4磁性长丝,直径约为357.88±4.13μm,内部分布大量均匀的微孔结构,断裂应力为26.94±0.22 MPa,饱和磁化强度为9.31 emu g-1,并对其在磁性开关和纺织成型方面的应用进行探索。
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