不同矿化方式下丝素蛋白电纺纤维的仿生矿化.docxVIP

研究与技术DOI:10．3969/j．issn．1001-7003．2014．05．001不同矿化方式下丝素蛋白电纺纤维的仿生矿化柯靖，朱晶心，马彦龙，贾兰(太原理工大学材料科学与工程学院，太原030024)摘要:以丝素蛋白静电纺纳米纤维为模板，采用一种新颖的矿化方式———动态交替浸渍法和通常的静态交替浸渍法，对其进行仿生矿化，研究丝素蛋白静电纺纤维膜在不同方式下的矿化特性。通过扫描电镜、X射线衍射及热重分析等手段对矿化纤维的形貌、结构及沉积量进行表征。结果表明:静态交替浸渍法下形成的磷灰石主要沉积在丝素蛋白纤维表面，生长缓慢;相比之下动态交替浸渍矿化法下形成的磷灰石在纤维表面及纤维膜间隙均有沉积，其成核和生长较快，在相同矿化周期下，可 形成由纳米微粒聚结而成的较大颗粒。动态交替矿化纤维中磷灰石沉积量相对较高，两种矿化方式下生成的磷灰石均为缺钙型羟基磷灰石。关键词:丝素蛋白;静电纺丝;羟基磷灰石;仿生矿化;交替浸渍中图分类号:TS149文献标志码:A文章编号:1001-7003(2014)05-0001-05BiomimeticMineralizationofSilkFibroinElectrospunNanofibersunderDifferentMineralizationMethodsKEJing，ZHUJingxin，MAYanlong，JIALan(CollegeofMaterialScienceandEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract:Inthispaper，anovelbiomimeticmineralizationmethodofdynamicalternatesoakingprocesshasbeen comparedwiththestaticalternatesoakingmethodbyusingelectrospunsilkfibroinnanofibersasthetemplatetostudymineralizationfeaturesofsilkfibroinelectrospunfibrousmembraneunderdifferentmethods．Themorphology， structureanddepositioncontentofmineralizedelectrospunSFnanofibershavebeencharacterizedbySEM，XＲDandTGA．Theresultsshowthattheapatiteformedinstaticalternatesoakingmethodmainlydepositsonthesurfaceofsilkfibroinfibersandgrowsslowly;bycontrast，theapatiteformedindynamicalternatesoakingmethoddepositsonthefibersurfaceandfibrousintermembranespaceandgrowsfast．Underthesamemineralizationperiod，itcanformlarge particlesduetonanoparticlecoalescence．Itisfoundthatthestructureoftheapatiteparticlesiscalcium-deficient hydroxyapatitebothindynamicandstaticprocesses，andtheapatitedepositioncontentofmineralizedfibersin dynamicprocessishigherthanthatofstaticprocess．Keywords:silkfibroin;electrospining;hydroxyapatite;biomimeticmineralization;alternatesoaking仿生矿化是在体外模拟机体环境，以基质材料为模板，使无机矿物在有机-无机界面上成核、生长并最终自组装成具有一定形状、结构和功能的复合材料的方法。收稿日期:2014-02-11基金项目:国家自然科学基金项目;山西省自然科学基金项目(2013011012-2);纤维材料改性国家重点实验利用仿生矿化技术可以有效地在聚合物基质上沉积磷灰石颗粒，是磷灰石基骨修复材料研究的热点方向之一。 丝素蛋白(SF)是一种天然高分子，具有优良的生物相容性、缓慢的降解性及优越的机械性能［1-2］。丝蛋白大分子中含有天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸，其侧链中的羧基为钙离子等阳离子提