丝素贝壳人工骨的初步研究

论文摘要

为了探讨以丝素蛋白与贝壳粉末为材料制备人工骨的可能性,本研究将一定比例的家蚕后部丝腺来源的丝素蛋白与背角无齿蚌贝壳粉末进行混合,在自制模具中成型,制备出圆柱状固体材料作为人工骨样品,供检测使用。本研究得出了如下实验结果:﹙1﹚以家蚕后部丝腺为材料,在水介质中溶解丝素蛋白,对溶液进行冷冻干燥,所得到的丝素蛋白为白色絮状物。丝素蛋白的得率为0.33克/头。用机械粉碎的方法,所得到的丝素蛋白粉末的粒径分布介于100-400μm,其中,54%左右的颗粒的粒径为200μm左右。﹙2﹚通过对人工骨样品进行皮肤刺激试验、过敏性试验、动物急性（单剂量）毒性试验、皮肤刺激试验、溶血试验,实验结果说明,本人工骨的上述检测指标均符合Ⅲ类医疗器械要求。﹙3﹚经扫描电镜观察,本人工骨内部具有蜂窝状结构,孔隙分布比较均匀,孔隙直径介于5-60μm之间。材料中的颗粒直径在5μm左右。﹙4﹚各样品孔隙率在8.03%～21.18%之间,密度为1.22～1.88g/cm3。随着丝素蛋白含量的增加,孔隙率逐渐增大,在70%时达到最大值,此后逐步降低。﹙5﹚力学测试显示随着样品中丝素蛋白含量的增加,断裂伸长率呈逐步上升趋势,当含量小于30%时,材料极易断裂。随着样品中丝素蛋白含量的增加,压缩模量及弯曲模量呈逐步下降趋势,当含量小于50%时,下降趋势更为显著。﹙6﹚傅立叶红外光谱分析显示,目标材料中同时存在贝壳粉末和丝素蛋白的吸收峰,但是,这出现了谱带的变化,这说明两种材料除了进行物理共混外,还进行了一些化学键的连接。﹙7﹚热稳定性检测显示,样品在160℃的温度范围内只有水分的挥发,没有发生相的变化。综上所述,本研究中以家蚕后部丝腺为材料制备丝素蛋白的方法简单易行,并具有较高的得率;本研究中所制备的人工骨材料的内部结构、力学性质、生物安全性指标基本符合人工骨的要求;同时具有良好的热稳定性,可以耐受湿热灭菌温度。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 人工骨研制中材料的应用现状
• 1.2.2 蚕丝在组织工程中的应用
• 1.2.3 贝壳在人工骨研究中的应用
• 1.3 本文研究的目的和研究内容
• 1.3.1 本文研究的目的
• 1.3.2 本文研究的主要内容
• 2 家蚕后部丝腺来源丝素蛋白的制备
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要材料
• 2.2.2 主要设备
• 2.2.3 实验步骤
• 2.3 实验结果
• 2.4 讨论
• 3 丝素贝壳人工骨供试样品的制备
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 主要材料
• 3.2.2 主要试剂及仪器设备
• 3.2.3 主要方法
• 3.3 实验结果
• 3.4 讨论
• 4 丝素贝壳人工骨的生物安全性检测
• 4.1 引言
• 4.2 主要材料
• 4.3 主要方法
• 4.4 实验结果
• 4.5 结论
• 5 丝素贝壳人工骨的形态学观测
• 5.1 引言
• 5.2 主要材料和仪器
• 5.3 方法
• 5.4 观测结果
• 5.5 讨论
• 6 丝素贝壳人工骨的孔隙率分析
• 6.1 引言
• 6.2 主要材料
• 6.3 方法
• 6.4 实验结果
• 6.5 讨论
• 7 丝素贝壳人工骨的力学性质评价
• 7.1 引言
• 7.2 主要材料及仪器
• 7.3 主要方法
• 7.4 实验结果
• 7.5 讨论
• 8 丝素贝壳人工骨的傅立叶红外光谱分析
• 8.1 引言
• 8.2 材料及仪器
• 8.3 主要方法
• 8.4 实验结果
• 8.5 讨论
• 9 丝素贝壳人工骨的热稳定性检测
• 9.1 引言
• 9.2 主要材料及仪器
• 9.3 主要方法
• 9.4 实验结果
• 9.5 讨论
• 10 结论与展望
• 10.1 主要结论
• 10.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表论文的目录