基于3D生物打印的天然蛛丝生物墨水的制备与应用研究

发布时间：2023-04-30 06:40

　　近几年来,蛛丝逐渐成为材料、化学及生物等领域的研究热点。蛛丝因特有高强度、高韧性、抗低温、抗紫外线和易生物降解等性能在作为生物材料研发方面被人们所认可。由于天然蛛丝的获得途径有限,现阶段关于蛛丝的研究大多针对重组蛛丝蛋白。由于基因工程重组技术难以获得天然蛛丝的全长蛋白结构,天然蛛丝所具备的结构和性能是重组蛛丝蛋白无法复制的,但天然蛛丝的生物应用受限于其较差的溶解性。本论文前半部分浅析了蛛丝结构对其溶解性的影响并用高浓度盐溶液、离子液体、有机溶剂等对蛛丝及溶解性进行深入探讨;后半部分采用3D打印技术,以天然蛛丝为原料,甲酸为溶剂,制备出3D打印生物墨水,通过配置打印参数打印获得组织工程支架,并评价所制备的支架的生物相容性。具体步骤如下:(1)首先探讨蛛丝结构对蛛丝溶解性的影响,并采用脱胶处理将蛛丝外层的脂质层破坏,大大增强蛛丝的亲水性,使后续不同种类溶剂对蛛丝的影响实验得以进行。溶解实验获得结论:蛛丝在不同的溶剂中具有不同的溶解性,其中在以四丁基氢氧化铵(TBAH)40%水溶液和98%甲酸为溶剂的溶解液中有着良好的溶解性。研究了蛛丝在溶解过程中各阶段的内在反应,提出了用甲酸溶解蛛丝的机理...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 蛛丝蛋白的研究现状
        1.2.1 天然蛛丝蛋白
        1.2.2 重组蛛丝蛋白
    1.3 蛛丝与蚕丝的对比
    1.4 蛛丝蛋白的应用前景
        1.4.1 纺织领域
        1.4.2 军事防护领域
        1.4.3 航天航空领域
        1.4.4 组织工程领域
    1.5 组织工程简介
    1.6 3D打印简介
        1.6.1 3D打印技术基本概念
        1.6.2 3D打印的主流技术
        1.6.3 3D打印材料
    1.7 本论文的研究内容、创新点及意义
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 本研究创新点及意义
第二章 新型蛛丝的溶解工艺探索
    2.1 前言
    2.2 实验内容
        2.2.1 材料与仪器
        2.2.2 蛛丝的脱胶处理
        2.2.3 脱胶蛛丝与天然蛛丝的对比
        2.2.4 多种溶剂对蛛丝的溶解能力对比
        2.2.5 蛛丝溶解过程模拟
        2.2.6 统计学分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 天然蛛丝与脱胶蛛丝的对比结果
        2.3.2 不同溶剂对蛛丝溶解能力对比结果
        2.3.3 蛛丝溶解过程分析
    2.4 本章小结
第三章 蛛丝蛋白生物墨水的制备及3D打印支架的表征
    3.1 前言
    3.2 实验内容
        3.2.1 材料与仪器
        3.2.2 蛛丝蛋白生物墨水的制备
        3.2.3 蛛丝蛋白生物墨水流变性能的测定
        3.2.4 蛛丝蛋白3D打印支架的制备
        3.2.5 支架SEM表征
        3.2.6 支架孔隙率测定
        3.2.7 支架力学性能测定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 蛛丝蛋白生物墨水流变性能分析
        3.3.2 蛛丝蛋白打印支架SEM表征分析
        3.3.4 支架力学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 蛛丝蛋白基3D打印支架的生物相容性评价
    4.1 前言
    4.2 实验内容
        4.2.1 材料与仪器
        4.2.2 .细胞提取与细胞培养
        4.2.3细胞增殖实验
        4.2.4细胞粘附实验
        4.2.5大鼠皮下包埋实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 细胞增殖评价
        4.3.2 细胞粘附评价
        4.3.3 大鼠皮下包埋评价
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本论文主要结论
    5.2 问题与展望
参考文献
攻读硕士期间科研成果及获奖情况
致谢



本文编号：3806635