絲纖維生物材料ppt課件

1、絲纖維生物資料 單婧主要內(nèi)容主要內(nèi)容:1.前言前言2.絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見3.研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用4.展望展望前言前言l生物資料生物資料l指對生物體進(jìn)展診斷、治療和置換損傷組織、器官或增進(jìn)其功能指對生物體進(jìn)展診斷、治療和置換損傷組織、器官或增進(jìn)其功能的資料。的資料。l開展歷程：開展歷程：l 二十世紀(jì)六七十年代二十世紀(jì)六七十年代 第一代生物資料：惰性生物資料第一代生物資料：惰性生物資料l 二十世紀(jì)八九十年代二十世紀(jì)八九十年代 第二代生物資料：生物活性資料第二代生物資料：生物活性資料l 吸收性生物資料吸收性生物資料l 九十年代后期至今九十年代后期至今 第三代

2、生物資料：細(xì)胞和基因激活資料第三代生物資料：細(xì)胞和基因激活資料l 生物仿生化資料生物仿生化資料l 分子修飾可降解聚合分子修飾可降解聚合物物l 前言前言l開展趨勢：開展趨勢：l l 第一、二代生物資料第一、二代生物資料 l 外表改性研討外表改性研討 提高器械性能提高器械性能 延伸運(yùn)用壽命延伸運(yùn)用壽命l l 第三代生物資料第三代生物資料 l 著重研發(fā)含特定生長因子和基因著重研發(fā)含特定生長因子和基因 促進(jìn)組織再生促進(jìn)組織再生l l 組織工程與再生醫(yī)學(xué)組織工程與再生醫(yī)學(xué) l 組織細(xì)胞與可降解資料相結(jié)合組織細(xì)胞與可降解資料相結(jié)合 進(jìn)展修復(fù)再造治進(jìn)展修復(fù)再造治療療l l 納米技術(shù)和生物資料相結(jié)合納米技術(shù)和

3、生物資料相結(jié)合l l 絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l組織工程支架資料根本引見l絲纖維根本構(gòu)造和性質(zhì)l絲纖維傳統(tǒng)生物運(yùn)用絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l組織工程支架資料根本引見組織工程支架資料根本引見l 目前為止，選擇適宜資料作為細(xì)胞生長支架是組織目前為止，選擇適宜資料作為細(xì)胞生長支架是組織工程研討根底工程研討根底l 根本要求：根本要求：l 良好的生物相容性良好的生物相容性l 良好的外表相容性良好的外表相容性l 足夠的機(jī)械強(qiáng)度足夠的機(jī)械強(qiáng)度l 資料來源充足，易于加工成型資料來源充足，易于加工成型l 適度生物降解速率，可被完全吸收或平安排出體外適度生物降解速率，可被完

4、全吸收或平安排出體外l 絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l合成高分子資料，主要是聚乳酸等脂肪族聚酯資料，已得到廣泛運(yùn)用。l l 它們在降解性等方面都根本上能滿足支架資料的運(yùn)用，但在生物相容性和細(xì)胞粘附才干方面卻遠(yuǎn)不如天然高分子。l天然高分子資料或者天然高分子對合成高分子進(jìn)展改性后的資料用作支架資料便成為理想的途徑之一l 膠原等蛋白質(zhì)與殼聚糖、淀粉、纖維素等倍受關(guān)注l l 缺陷：淀粉和纖維素類的成纖成膜性較差，膠原與血蛋白來源日趨緊張，殼聚糖消費的工業(yè)化普及程度尚有待提高l 絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l蠶絲根本構(gòu)造和性質(zhì)蠶絲根本構(gòu)造和性質(zhì)l蛋白質(zhì)聚合體，通常是由專門

5、的腺體上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)聚合體，通常是由專門的腺體上皮細(xì)胞生物合成產(chǎn)生分泌物，并存儲在腺體中腔內(nèi)構(gòu)生物合成產(chǎn)生分泌物，并存儲在腺體中腔內(nèi)構(gòu)成。成。l20 30 的絲膠蛋白和的絲膠蛋白和70 80的絲的絲素蛋白以及極少量的色素、碳水化合物等構(gòu)成。素蛋白以及極少量的色素、碳水化合物等構(gòu)成。l絲膠蛋白：一種高分子量的球蛋白，其分子構(gòu)絲膠蛋白：一種高分子量的球蛋白，其分子構(gòu)造支鏈上親水基含量較高，鏈陳列不嚴(yán)密，故造支鏈上親水基含量較高，鏈陳列不嚴(yán)密，故易溶于水、稀酸和稀堿，并能被蛋白酶等水解，易溶于水、稀酸和稀堿，并能被蛋白酶等水解，還具有與明膠類似的凝膠、粘著等特性。還具有與明膠類似的凝膠、粘著等特性。

6、l l l 絲纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l絲素蛋白絲素蛋白l分子量為分子量為5萬左右的小肽鏈和分子量為萬左右的小肽鏈和分子量為30萬左萬左右的大肽鏈右的大肽鏈l蛋白質(zhì)氨基酸組成以甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸蛋白質(zhì)氨基酸組成以甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸為主為主l纖維內(nèi)產(chǎn)生較為嚴(yán)密的纖維內(nèi)產(chǎn)生較為嚴(yán)密的 折疊晶體構(gòu)造，甚折疊晶體構(gòu)造，甚至在很小結(jié)晶區(qū)域內(nèi)也存在液晶態(tài)及多態(tài)景象，至在很小結(jié)晶區(qū)域內(nèi)也存在液晶態(tài)及多態(tài)景象，晶體和微小結(jié)晶區(qū)域間界面模糊晶體和微小結(jié)晶區(qū)域間界面模糊l在水中僅膨脹而不溶解，亦不溶于乙醇等有機(jī)在水中僅膨脹而不溶解，亦不溶于乙醇等有機(jī)溶劑，但可在一些特殊中性鹽溶液中發(fā)生無

7、限溶劑，但可在一些特殊中性鹽溶液中發(fā)生無限膨脹構(gòu)成粘稠液體，透析除鹽即可得絲素純?nèi)芘蛎洏?gòu)成粘稠液體，透析除鹽即可得絲素純?nèi)芤阂航z纖維生物資料根本引見絲纖維生物資料根本引見l傳統(tǒng)生物方面運(yùn)用l 紡織領(lǐng)域l 化裝品領(lǐng)域l 手術(shù)縫合線研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l性質(zhì)l生物領(lǐng)域新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l性質(zhì)：性質(zhì)：l生物相容性：由絲引發(fā)的炎癥反響不比普通用生物相容性：由絲引發(fā)的炎癥反響不比普通用于縫合資料大且研討闡明絲膠是主要過敏機(jī)質(zhì)，于縫合資料大且研討闡明絲膠是主要過敏機(jī)質(zhì)，絲素那么不是。絲素那么不是。l生物降解性：絲素對蛋白水解酶敏感，在體內(nèi)生物降解性：絲素對蛋白水解酶

8、敏感，在體內(nèi)能被緩慢地吸收，速率與移植點、機(jī)械環(huán)境、能被緩慢地吸收，速率與移植點、機(jī)械環(huán)境、病體安康和生理特點、絲素纖維直徑等有關(guān)病體安康和生理特點、絲素纖維直徑等有關(guān)研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l良好的加工性能：良好的加工性能：l 絲素純?nèi)芤航?jīng)過噴絲、噴霧或延展、枯燥等處置，可得絲素純?nèi)芤航?jīng)過噴絲、噴霧或延展、枯燥等處置，可得到再生絲、凝膠、薄膜或微孔資料等產(chǎn)品，到再生絲、凝膠、薄膜或微孔資料等產(chǎn)品，l與明膠、血清蛋白等相比其固化結(jié)晶方式多樣化：與明膠、血清蛋白等相比其固化結(jié)晶方式多樣化：l普通天然蛋白的傳統(tǒng)固化工藝，采用戊二醛做交聯(lián)劑普通天然蛋白的傳統(tǒng)固化工藝，采用戊二醛做交聯(lián)劑l

9、一些獨特處置方式，如冷凍、熱蒸、拉伸及低毒性有機(jī)溶一些獨特處置方式，如冷凍、熱蒸、拉伸及低毒性有機(jī)溶劑浸泡劑浸泡l良好的成膜性：良好的成膜性：l與殼聚糖與膠原等相比，絲素蛋白膜成膜方便，還可堅持與殼聚糖與膠原等相比，絲素蛋白膜成膜方便，還可堅持高達(dá)高達(dá)98 以上透明性，高濕形狀下的柔韌性與形狀堅持性以上透明性，高濕形狀下的柔韌性與形狀堅持性能也較為突出能也較為突出l在成膜條件適當(dāng)?shù)那闆r下，絲素膜可以表現(xiàn)出優(yōu)良的透氧在成膜條件適當(dāng)?shù)那闆r下，絲素膜可以表現(xiàn)出優(yōu)良的透氧透氣性能。不亞于甚至超越目前普通以為在這方面性能杰透氣性能。不亞于甚至超越目前普通以為在這方面性能杰出的合成資料出的合成資料l l

10、研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l缺陷：l 純絲素膜決議穩(wěn)定性和強(qiáng)度的構(gòu)造和分子間氫鍵并不多，絲膜結(jié)晶區(qū)相對較少l l 如純絲素膜在含水量極低時易于破碎l 在低濕環(huán)境運(yùn)用時強(qiáng)度不夠l 結(jié)晶區(qū)偏少導(dǎo)致絲素膜在溶液中溶失率較高研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l生物領(lǐng)域新運(yùn)用：l人工器官：l人造皮膚：透明性使察看創(chuàng)面情況較為容易；創(chuàng)面痛感較弱，絲膜與創(chuàng)口貼合嚴(yán)密，又不易融化，可防感染，同時又堅持良好透氣性，且絲素本身對皮膚細(xì)胞有生長促進(jìn)功能l人工血管l人工角膜研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l組織工程支架：l絲素蛋白能被加工成泡沫、薄膜、纖維和網(wǎng)狀構(gòu)造等多種方式，且與人體皮膜組織的氨基酸

11、構(gòu)成相近，對細(xì)胞和組織的培植來說是一種適宜的基質(zhì)l用絲素固定化葡萄糖酶膜、乳酸氧化酶膜制造的生物傳感器可以準(zhǔn)確、有效確定細(xì)胞培育過程中的葡萄糖和乳酸的含量。l l 研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l用絲蛋白對合成高分子資料修飾后支架運(yùn)用：用絲蛋白對合成高分子資料修飾后支架運(yùn)用：l 改性后的改性后的PU 對于嚙齒動物的細(xì)胞吸附才干和增殖對于嚙齒動物的細(xì)胞吸附才干和增殖才干都得到改善；才干都得到改善；l l 一定濃度改性后的一定濃度改性后的PCL和和PHA 的親水性都有明顯的親水性都有明顯改善，細(xì)胞培育結(jié)果也證明改性后的復(fù)合支架細(xì)胞數(shù)改善，細(xì)胞培育結(jié)果也證明改性后的復(fù)合支架細(xì)胞數(shù)量擴(kuò)增顯著，更有利于人胚肺成纖維細(xì)胞量擴(kuò)增顯著，更有利于人胚肺成纖維細(xì)胞(HFL一一1)的的生長繁衍生長繁衍研討新進(jìn)展與新運(yùn)用研討新進(jìn)展與新運(yùn)用l生物分析及藥物緩釋載體方面l 絲素蛋白活性部位可為酶固定的反響位置，根據(jù)其原理日本已研制出癌癥自動診斷儀、葡萄糖氧化酶絲素固定膜。l 特殊多孔性網(wǎng)狀膜構(gòu)造使絲素膜本身具有優(yōu)良吸附及緩釋功能，經(jīng)過丙烯酰接枝反響后能成為很好的藥物緩釋劑。l 靶向藥物方面，與明膠、血清蛋白相比絲素抗原性不明顯，還可以選擇一些非高溫方式固化。l 展望展望l絲素氨基酸陳列是以(GlyAlaGlyAlaGlySer)為特征。其中，ser之間的間隔