新型骨组织工程胶原/羟基磷灰石/微晶纤维素复合材料研究
发布时间：2021-06-13 12:47
本文以新鲜猪皮为原料，采取酸酶结合法提取Ⅰ型胶原。酸法提取的胶原可最大限度地保持其三股螺旋结构，适用于制备骨组织工程材料；酶法提取的胶原既可保持其三股螺旋结构，又降低其抗原性，该方法具有效率快、环境友好、产物胶原纯度高，且理化性质稳定等优点。聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和红外光谱（FTIR）分析结果表明，所提取胶原为Ⅰ型胶原，具有典型的三股螺旋结构、空间构象完好、纯度较高。本论文进一步模拟天然骨的成分和结构，以酸酶结合法提取的胶原为基体，通过仿生矿化法在胶原中原位合成了羟基磷灰石，以制备胶原/羟基磷灰石复合材料（CHA）。复合材料中的成分、比例和微结构具有与天然骨类似的特征，并通过干热交联改善了该复合材料的界面性能。为了改善复合材料的力学性能和调控其降解速率等，在胶原/羟基磷灰石复合体系中引入微晶纤维素（MCC），还采用超声分散、共混、冷冻干燥和冷等静压成型等方法，制备了新型胶原/羟基磷灰石/微晶纤维素复合材料。利用红外光谱仪（FTIR）、紫外可见分光光度计（UV-spectrophotometer）、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）等研究了该复合材料的组成及结构...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型骨的不同尺度的分级结构
1.2.1 胶原蛋白的结构胶原，科学定义为“细胞外基质（EMC）的结构蛋白质”。其基本结构是由三条分别约 1000 个氨基酸组成的相对分子质量约 95000 道尔顿 (Da) 的左手 螺旋肽链， 螺旋肽链再以三股螺旋方式依靠氢键作用形成相对分子质量约30 万道尔顿的右手超螺旋结构，即原胶原分子(tropocollagen)；这些原胶原分子再互相交织缠绕，形成高次的网状结构，构成富有弹性的组织构造。图 1.2 示出胶原的三股螺旋分级结构示意图[22]：
相互间在螺旋链内形成氢键，使其螺旋结构保持稳定[27]。蛋白质的三级结构是指多肽链在蛋白质的二级结构基础上，依靠一些弱的相互作用（非共价键或次级键）如氢键、疏水建、范德华力等进一步折叠或者盘曲，形成具有一定规律的三维空间结构[28]。胶原的三级结构是原胶原(tropocollagen)，是 3 条左手 螺旋多肽链交错排列、相互缠绕形成一个右手三股螺旋胶原单体，而这种超螺旋结构的稳定性主要依靠肽链间的氢键维系。如图 1.3 所示[29]。维系肽链的氢键主要为三种，分别为：一种是甘氨酸残基-NH和相邻肽链上的脯氨酸残基上-OH 形成的氢键（图 1.3（a））；第二种是水分子进入胶原肽链间与氨基酸残基羰基形成的氢键（图 1.3（b））；第三种是羟脯氨酸残基-OH 基和羰基形成的氢键（图 1.3（c））。
【参考文献】：
期刊论文
[1]胶原-羟基磷灰石/阿拉伯树胶复合材料的制备与表征[J]. 冯文坡,祁元明,汤克勇. 复合材料学报. 2010(06)
[2]胃蛋白酶提取猪皮胶原的研究[J]. 胡杨,蒋远干,但卫华,刘兰,林海,但年华,米贞健. 中国皮革. 2010(23)
[3]兔皮Ⅰ型胶原的提取、改性与性能研究[J]. 冯文坡,祁元明,汤克勇. 北京理工大学学报. 2010(10)
[4]聚乙烯醇-透明质酸-胶原组织工程支架研究[J]. 李沁华,莫小慧,杜文旭. 暨南大学学报(自然科学与医学版). 2009(03)
[5]表面活化PLA纤维增强胶原多孔支架材料[J]. 刘曦,黄长斌,冯玉杰,樊渝江. 临床医学工程. 2009(06)
[6]静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维的细胞相容性[J]. 王培伟,陈宗刚,王红声,何创龙,莫秀梅. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(01)
[7]鱼鳞胶原蛋白的提取鉴定初探[J]. 刘晓宁,刘安军,曹东旭,刘峰. 食品研究与开发. 2007(01)
[8]以鼠尾胶原为支架的真皮类似物的建立[J]. 张铁良,屠军波,杨壮群,荔鹏,王正辉,邢喆,兰海龙,薛瑛. 中国美容医学. 2006(02)
[9]从牛腱中提取胶原蛋白的研究[J]. 赵苍碧,黄玉东,李艳辉. 哈尔滨工业大学学报. 2004(04)
[10]组织工程细胞支架[J]. 王身国. 中国康复理论与实践. 2002(05)
本文编号：3227536
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型骨的不同尺度的分级结构
1.2.1 胶原蛋白的结构胶原，科学定义为“细胞外基质（EMC）的结构蛋白质”。其基本结构是由三条分别约 1000 个氨基酸组成的相对分子质量约 95000 道尔顿 (Da) 的左手 螺旋肽链， 螺旋肽链再以三股螺旋方式依靠氢键作用形成相对分子质量约30 万道尔顿的右手超螺旋结构，即原胶原分子(tropocollagen)；这些原胶原分子再互相交织缠绕，形成高次的网状结构，构成富有弹性的组织构造。图 1.2 示出胶原的三股螺旋分级结构示意图[22]：
相互间在螺旋链内形成氢键，使其螺旋结构保持稳定[27]。蛋白质的三级结构是指多肽链在蛋白质的二级结构基础上，依靠一些弱的相互作用（非共价键或次级键）如氢键、疏水建、范德华力等进一步折叠或者盘曲，形成具有一定规律的三维空间结构[28]。胶原的三级结构是原胶原(tropocollagen)，是 3 条左手 螺旋多肽链交错排列、相互缠绕形成一个右手三股螺旋胶原单体，而这种超螺旋结构的稳定性主要依靠肽链间的氢键维系。如图 1.3 所示[29]。维系肽链的氢键主要为三种，分别为：一种是甘氨酸残基-NH和相邻肽链上的脯氨酸残基上-OH 形成的氢键（图 1.3（a））；第二种是水分子进入胶原肽链间与氨基酸残基羰基形成的氢键（图 1.3（b））；第三种是羟脯氨酸残基-OH 基和羰基形成的氢键（图 1.3（c））。
【参考文献】：
期刊论文
[1]胶原-羟基磷灰石/阿拉伯树胶复合材料的制备与表征[J]. 冯文坡,祁元明,汤克勇. 复合材料学报. 2010(06)
[2]胃蛋白酶提取猪皮胶原的研究[J]. 胡杨,蒋远干,但卫华,刘兰,林海,但年华,米贞健. 中国皮革. 2010(23)
[3]兔皮Ⅰ型胶原的提取、改性与性能研究[J]. 冯文坡,祁元明,汤克勇. 北京理工大学学报. 2010(10)
[4]聚乙烯醇-透明质酸-胶原组织工程支架研究[J]. 李沁华,莫小慧,杜文旭. 暨南大学学报(自然科学与医学版). 2009(03)
[5]表面活化PLA纤维增强胶原多孔支架材料[J]. 刘曦,黄长斌,冯玉杰,樊渝江. 临床医学工程. 2009(06)
[6]静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维的细胞相容性[J]. 王培伟,陈宗刚,王红声,何创龙,莫秀梅. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(01)
[7]鱼鳞胶原蛋白的提取鉴定初探[J]. 刘晓宁,刘安军,曹东旭,刘峰. 食品研究与开发. 2007(01)
[8]以鼠尾胶原为支架的真皮类似物的建立[J]. 张铁良,屠军波,杨壮群,荔鹏,王正辉,邢喆,兰海龙,薛瑛. 中国美容医学. 2006(02)
[9]从牛腱中提取胶原蛋白的研究[J]. 赵苍碧,黄玉东,李艳辉. 哈尔滨工业大学学报. 2004(04)
[10]组织工程细胞支架[J]. 王身国. 中国康复理论与实践. 2002(05)
本文编号：3227536
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