基于梨状腺丝蛋白制备的丝纤维性能研究

发布时间：2022-10-06 10:22

　　蛛丝因其优异的综合力学性能、良好的生物相容性和生物可降解性,在材料学、医学等诸多领域显示出广阔的应用前景。然而,由于蜘蛛的习性,无法获取充足的天然蛛丝满足大规模应用需求。目前,通过生物技术可合成重组蛛丝蛋白,为重组蛛丝纤维的研究与蛛丝蛋白产品的研发提供原料,也为重组蛛丝纤维的大规模生产应用提供可能。在重组蛛丝纤维的研发方面仍需要开发新型的重组蛛丝蛋白、探究高效的纺丝工艺以获得力学性能优异的蛛丝纤维,实现重组蛛丝纤维的大规模生产应用。已有蛛丝的研究成果基本聚焦于天然和重组主壶腹腺丝,而有关天然和重组梨状腺丝的研究起步较晚,目前尚无天然梨状腺丝力学性能的研究报道,亦鲜有重组梨状腺丝力学性能的研究成果。本论文基于梨状腺丝蛋白编码基因设计表达重组蛛丝蛋白,并对重组蛛丝蛋白制备丝纤维、丝纤维改性和丝纤维力学性能进行较细致的研究,进而拓展到重组蛛丝蛋白共混纳米纤维膜性能的应用研究。具体研究内容如下所述。一、丝纤维的制备及性能表征研究。梨状腺丝是蛛丝附着盘主要组分之一,蛛丝附着盘的力学性能优异,暗示着梨状腺丝有可能具有优异的力学性能。梨状腺丝蛋白核心重复区重复模块含有QQ基序和（PX）n基序,是设计... 

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 蛛丝与蛛丝蛋白简介
        1.2.1 蛛丝的种类与用途
        1.2.2 蛛丝蛋白
        1.2.3 蛛丝腺体及其分泌的蛋白
    1.3 蜘蛛纺丝和人工纺丝
        1.3.1 蜘蛛纺丝
        1.3.2 人工纺丝
    1.4 蛛丝蛋白的应用
        1.4.1 膜
        1.4.2 泡沫和海绵
        1.4.3 水凝胶
        1.4.4 微球
        1.4.5 复合材料
    1.5 本研究的内容和意义
        1.5.1 研究的意义
        1.5.2 研究的内容
    1.6 参考文献
第2章 丝纤维的制备及性能表征研究
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 酶与试剂
        2.2.3 仪器与设备
        2.2.4 主要试剂的配制
        2.2.5 重组蛛丝蛋白NRRRC表达质粒的构建
        2.2.6 重组蛛丝蛋白的制备
        2.2.7 丝纤维的制备
        2.2.8 丝纤维形貌的观察
        2.2.9 力学性能测试与分析
        2.2.10 热重分析测试
        2.2.11 圆二色性光谱测试
        2.2.12 傅利叶红外光谱测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 重组蛛丝蛋白NRRRC表达质粒的构建
        2.3.2 重组蛛丝蛋白的制备
        2.3.3 丝纤维的制备
        2.3.4 丝纤维的热稳定性
        2.3.5 丝纤维的力学性能
        2.3.6 丝纤维力学性能的调控
        2.3.7 重组蛛丝蛋白的二级结构变化
    2.4 本章小结
    2.5 参考文献
第3章 丝纤维改性及性能提升研究
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 材料与试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 丝纤维的制备
        3.2.4 丝纤维的形貌观察
        3.2.5 力学性能测试
        3.2.6 傅里叶变换红外光谱测试
        3.2.7 广角X射线衍射测试与分析
        3.2.8 小角X射线散射测试与分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 丝纤维的制备
        3.3.2 丝纤维的力学性能
        3.3.3 丝纤维的结构
        3.3.4 二氧化钛和甲醛提升力学性能的机理
    3.4 本章小结
    3.5 参考文献
第4章 纳米纤维膜的制备及应用性能评估
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料与试剂
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 纳米纤维膜的制备
        4.2.4 纳米纤维膜形貌的观察
        4.2.5 水接触角测试
        4.2.6 傅利叶变换红外光谱测试
        4.2.7 热重分析测试
        4.2.8 广角X射线衍射测试
        4.2.9 力学性能测试
        4.2.10 溶血实验
        4.2.11 细胞的培养和观察
        4.2.12 纳米纤维膜的体外降解试验
        4.2.13 数据统计方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 纳米纤维膜的制备和形貌表征
        4.3.2 纳米纤维膜的亲水性
        4.3.3 纳米纤维膜的化学结构
        4.3.4 纳米纤维膜的热稳定性
        4.3.5 纳米纤维膜的力学性能
        4.3.6 纳米纤维膜的血液相容性
        4.3.7 纳米纤维膜的细胞相容性
        4.3.8 纳米纤维膜的体外降解
    4.4 本章小结
    4.5 参考文献
第5章 结论与展望
    5.1 研究总结
    5.2 展望
附录1 符号说明
附录2 重组质粒构建相关实验操作
附录3 重组蛛丝蛋白制备相关实验操作
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同比例聚乳酸-聚己内酯/泊洛沙姆静电纺纳米材料作为皮肤支架的可能性[J]. 刘宁华,缪月娥,亓发芝,顾建英.  复旦学报(医学版). 2014(01)



本文编号：3686805