再生丝素蛋白水凝胶墨水凝胶化过程的可控性研究
发布时间：2023-02-09 18:37
近年来,基于分层制造原理迅速发展起来的生物三维(3D)打印技术涉及生物学、干细胞科学、计算机和材料科学多个学科,为组织器官再生、临床修复治疗、器官移植等生物医学领域带来了新的研究思路与解决方案。目前生物墨水是制约生物三维打印技术快速发展最重要的一个因素,需要加快脚步进行研究。丝素蛋白作为一种重要的天然高分子生物材料,因其具有良好的生物相容性、可控的生物降解性、优异的机械性能以及充足的来源,近年来在生物医学领域成为了研究的热点。水凝胶,丝素蛋白的一种重要表现形式,因其剪切稀化的性能,较高的黏度和可凝胶等性质可作为天然的生物墨水应用于生物打印技术而备受关注。但是,天然丝素蛋白水凝胶形成过程缓慢,形成的水凝胶力学性能较差,材料结构易受破坏,如何提高丝素蛋白水凝胶材料的可打印性是生物三维打印技术的一个重要发展趋势。本论文基于再生丝素蛋白的凝胶化过程,研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和金属阳离子对丝素蛋白凝胶化过程的影响,通过调控SDS的浓度、金属离子的种类和浓度、借助二者产生的协同效应实现对丝素蛋白凝胶时间、凝胶材料微观结构以及凝胶力学性能一定程度的控制,并探索了SDS和金属离子...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 .家蚕丝素蛋白
1.1.1 家蚕丝素蛋白的理化与结构性能
1.1.2 再生丝素蛋白的生物性能
1.1.3 丝素蛋白材料在生物组织工程领域的研究现状
1.2 .丝素蛋白水凝胶
1.2.1 水凝胶材料的结构特性与分类
1.2.2 丝素蛋白水凝胶在生物医学领域的研究与应用
1.3 .丝素蛋白材料的生物三维打印
1.3.1 三维打印的简介
1.3.2 丝素凝胶作为生物3D打印墨水的可打印性研究
1.3.3 丝素材料生物3D打印的研究进展
1.3.4 丝素水凝胶作为生物墨水存在的问题
1.4 .本论文研究的意义和主要内容
第二章 再生丝素水凝胶的初步研究
2.1 .材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 .实验方法
2.2.1 丝素蛋白溶液的制备
2.2.2 丝素凝胶的制备
2.2.3 凝胶时间的测定
2.2.4 不同冻干丝素凝胶的微观形貌观察
2.2.5 傅立叶红外吸收光谱(FTIR)
2.2.6 X射线衍射(XRD)
2.2.7 不同丝素凝胶样品的压缩力学性能
2.3 .结果与讨论
2.3.1 不同丝素水凝胶的准备
2.3.2 SDS诱导丝素凝胶化的时间
2.3.3 凝胶的微观形貌观察(SEM)
2.3.4 凝胶形成后构象的变化(FTIR、XRD)
2.3.5 丝素蛋白水凝胶压缩性能的测试
2.4 .本章小结
第三章 金属阳离子与表面活性剂SDS共同作用对丝素凝胶化的研究
3.1 .材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 .实验方法
3.2.1 不同金属阳离子和阴离子表面活性剂SDS对丝素凝胶化的影响
3.2.2 不同溶液体系凝胶时间的测定以及凝胶过程的分析
3.2.3 再生丝素凝胶结构的测定
3.2.4 流变性能测试
3.2.5 压缩性能测试
3.2.6 表面张力测试
3.3 .结果与讨论
3.3.1 金属阳离子对丝素/SDS凝胶的影响
3.3.2 金属阳离子对丝素/SDS凝胶时间的影响
3.3.3 不同凝胶时间的对比和金属阳离子的分类
3.3.4 冻干丝素凝胶的微观形貌
3.3.5 不同丝素凝胶的构象
3.3.6 流变性能的分析
3.3.7 压缩性能的测试
3.4 .本章小结
第四章 丝素共混溶液形成凝胶机理的初步研究
4.1 .材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 .实验方法
4.2.1 形成丝素凝胶形貌的SEM表征
4.2.2 不同溶液的表面张力测试
4.2.3 动态光散射测试(DLS)
4.2.4 透射电子显微镜(TEM)
4.3 .结果与讨论
4.3.1 不同K+浓度对形成丝素凝胶内部结构的影响
4.3.2 不同丝素混合溶液表面张力的分析
4.3.3 形成丝素凝胶过程中的动态光散射(DLS)分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 SDS和K+诱导丝素蛋白凝胶形成机理的初步探讨
4.4 .本章小结
第五章 结论与展望
5.1 .结论
5.2 .展望
参考文献
攻读硕士期间完成的论文
致谢
本文编号：3739046
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 .家蚕丝素蛋白
1.1.1 家蚕丝素蛋白的理化与结构性能
1.1.2 再生丝素蛋白的生物性能
1.1.3 丝素蛋白材料在生物组织工程领域的研究现状
1.2 .丝素蛋白水凝胶
1.2.1 水凝胶材料的结构特性与分类
1.2.2 丝素蛋白水凝胶在生物医学领域的研究与应用
1.3 .丝素蛋白材料的生物三维打印
1.3.1 三维打印的简介
1.3.2 丝素凝胶作为生物3D打印墨水的可打印性研究
1.3.3 丝素材料生物3D打印的研究进展
1.3.4 丝素水凝胶作为生物墨水存在的问题
1.4 .本论文研究的意义和主要内容
第二章 再生丝素水凝胶的初步研究
2.1 .材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 .实验方法
2.2.1 丝素蛋白溶液的制备
2.2.2 丝素凝胶的制备
2.2.3 凝胶时间的测定
2.2.4 不同冻干丝素凝胶的微观形貌观察
2.2.5 傅立叶红外吸收光谱(FTIR)
2.2.6 X射线衍射(XRD)
2.2.7 不同丝素凝胶样品的压缩力学性能
2.3 .结果与讨论
2.3.1 不同丝素水凝胶的准备
2.3.2 SDS诱导丝素凝胶化的时间
2.3.3 凝胶的微观形貌观察(SEM)
2.3.4 凝胶形成后构象的变化(FTIR、XRD)
2.3.5 丝素蛋白水凝胶压缩性能的测试
2.4 .本章小结
第三章 金属阳离子与表面活性剂SDS共同作用对丝素凝胶化的研究
3.1 .材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 .实验方法
3.2.1 不同金属阳离子和阴离子表面活性剂SDS对丝素凝胶化的影响
3.2.2 不同溶液体系凝胶时间的测定以及凝胶过程的分析
3.2.3 再生丝素凝胶结构的测定
3.2.4 流变性能测试
3.2.5 压缩性能测试
3.2.6 表面张力测试
3.3 .结果与讨论
3.3.1 金属阳离子对丝素/SDS凝胶的影响
3.3.2 金属阳离子对丝素/SDS凝胶时间的影响
3.3.3 不同凝胶时间的对比和金属阳离子的分类
3.3.4 冻干丝素凝胶的微观形貌
3.3.5 不同丝素凝胶的构象
3.3.6 流变性能的分析
3.3.7 压缩性能的测试
3.4 .本章小结
第四章 丝素共混溶液形成凝胶机理的初步研究
4.1 .材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 .实验方法
4.2.1 形成丝素凝胶形貌的SEM表征
4.2.2 不同溶液的表面张力测试
4.2.3 动态光散射测试(DLS)
4.2.4 透射电子显微镜(TEM)
4.3 .结果与讨论
4.3.1 不同K+浓度对形成丝素凝胶内部结构的影响
4.3.2 不同丝素混合溶液表面张力的分析
4.3.3 形成丝素凝胶过程中的动态光散射(DLS)分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 SDS和K+诱导丝素蛋白凝胶形成机理的初步探讨
4.4 .本章小结
第五章 结论与展望
5.1 .结论
5.2 .展望
参考文献
攻读硕士期间完成的论文
致谢
本文编号：3739046
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