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絲綢百科

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蠶絲蛋白

時(shí)間:2020-02-24 來(lái)源: 豪越功能布料

蠶絲蛋白(Fibroin;シルクタンパク )又名:絲素蛋白。絲素蛋白,是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白,含量約占蠶絲的70%~80%,含有18種氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和絲氨酸(ser)約占總組成的80%以上。2014年11月20日,西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)敲除Fib-H基因獲得空絲腺,蠶寶寶吐出人工合成蠶絲蛋白,這在國(guó)內(nèi)外尚屬首次。

概述/蠶絲蛋白 

絲素本身具有良好的機(jī)械性能和理化性質(zhì),如良好的柔韌性和抗拉伸強(qiáng)度、透氣透濕性、緩釋性等,而且經(jīng)過(guò)不同處理可以得到不同的形態(tài),如纖維、溶液、粉、膜以及凝膠等。

蠶絲蛋白/蠶絲蛋白 

天然蠶絲蛋白水解液中的有效成份分層釋放, 10秒鐘滲透肌膚真皮層,有效抑制黑色素生成,控制色素。促進(jìn)膠原蛋白合成,活化細(xì)胞,提高細(xì)胞的免疫力,促進(jìn)肌膚的新陳代謝率,幫助修補(bǔ)受損的皮膚組織,令暗啞疲倦的肌膚再添生機(jī),從而在極短時(shí)間內(nèi)還原美白、光澤的肌膚。

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早在唐代孫思邈《千金要方》、宋代王懷隱《太平圣惠方》、明代李時(shí)珍《本草綱目》等醫(yī)籍中均有記載,蠶絲的天然親膚力十分明顯,由于蠶絲中含有多種氨基酸和蛋白質(zhì),含有的蛋白質(zhì)大大高于珍珠,其中含氮量比珍珠高幾十倍,主要氨基酸含量高10倍以上,天然蠶絲加工提 煉成天然蠶絲蛋白水解液。蠶絲蛋白水解液的滲透力極強(qiáng),涂于皮膚10秒鐘左右,蠶絲蛋白就能滲入肌膚真皮層,發(fā)揮保濕作用,其透過(guò)角質(zhì)層 與皮膚表皮細(xì)胞結(jié)合,并被細(xì)胞作為營(yíng)養(yǎng)吸收,參與和促進(jìn)細(xì)胞代謝,為其新陳代謝提供必需的養(yǎng)分,還能修復(fù)已損傷的皮膚。促進(jìn)肌膚細(xì)胞 再生的作用。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),蠶絲蛋白對(duì)黑色素生成的抑制更為有效,絲縮氨基酸還能抑制皮膚中酪氨酸酶的活性,從而抑制酪氨酸酶生成黑色素,由內(nèi)而外改善暗淡膚色。富含多種氨基酸和小分子蛋白質(zhì),極易為肌膚吸收,提供肌膚美白所需的營(yíng)養(yǎng)成分。肌膚逐漸恢復(fù)并保持健康白 皙,呈現(xiàn)如絲般柔滑細(xì)膩,煥發(fā)動(dòng)人光彩,倍增魅力! 進(jìn)一步更實(shí)現(xiàn)了女人希望皮膚白皙的夢(mèng)想.

護(hù)膚5大功效/蠶絲蛋白 

蠶絲蛋白纖維是一種新型的功能性纖維,具有其它纖維及加工品無(wú)可替代的獨(dú)特性能和無(wú)可比擬的旺盛生命力。經(jīng)過(guò)染織而成的各種色彩絢麗的蠶絲蛋白面料,更易縫制加工成各類高級(jí)成衣及運(yùn)用于高檔家紡市場(chǎng)。蠶絲蛋白纖維所具有的特別功效有以下五點(diǎn):

第一,舒適感。蠶絲蛋白纖維與人體有極好的生物相容性,加之表面光滑,手感柔軟,其對(duì)人體的摩擦刺激系數(shù)較其他各類纖維要低的多。因此,當(dāng)我們的嬌嫩肌膚與滑爽細(xì)膩的蠶絲蛋白纖維邂逅時(shí),它以其特有的柔順質(zhì)感,依著人體的曲線,體貼而又安全地呵護(hù)著我們的每一寸肌膚。

第二,吸、放濕性好。蠶絲蛋白纖維富集了許多胺基(-CHNH)、氨基(-NH2)等親水性基團(tuán),又由于其多孔性,易于水分子擴(kuò)散,所以它能在空氣中吸收水分或散發(fā)水分,并保持一定的水分。在正常氣溫下,它可以幫助皮膚保有一定的水分,不使皮膚過(guò)于干燥;在夏季穿著,又可將人體排出的汗水及熱量迅速散發(fā),使人感到?jīng)鏊瑹o(wú)比。正是由于這種性能,使蠶絲蛋白纖維更適合于與人體皮膚直接接觸。

第三,光澤度好。蠶絲蛋白纖維中含有的蠶絲蛋白,是從蠶兒吐出的雪白的蠶絲中提取,為純天然產(chǎn)品,織成的面料含有絲般光澤,穿上之后光彩照人。

第四,抗紫外線,熱曬牢度好。蠶絲蛋白中的色氨酸、酪氨酸能吸收紫外線,因此蠶絲蛋白纖維具有較好的抗紫外線功能。而由于載體是粘膠纖維,以及研發(fā)過(guò)程中的采用的一些高新技術(shù)使得蠶絲蛋白纖維在抗紫外線的前提下,熱曬牢度較好,不會(huì)因?yàn)闊釙穸羯?,使面料顏色發(fā)生改變,從而降低美觀效果。

第五,上色鮮艷程度好,抗皺性好。蠶絲蛋白纖維在紡紗染整性能上,以活性中性染料為佳,適用于各種紡織產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。其織成的面料抗皺性也明顯好于真絲,蠶絲蛋白纖維織物具有較好的物理機(jī)械性能和高穩(wěn)定性,織物濕態(tài)下變形小,具有較好的耐磨性。

1、 深層美白:深入肌膚底層,從根本上美白肌膚而無(wú)副作用;

2、 長(zhǎng)效保濕:NMF因子十倍于常規(guī)植物或化學(xué)保濕劑,給肌膚持續(xù)高效補(bǔ)充水分;

3、 滋養(yǎng)調(diào)理:滲透力強(qiáng), 為肌膚提供必需的養(yǎng)分, 促進(jìn)細(xì)胞代謝,改善膚質(zhì).

4、 抗衰活顏:能激活肌膚細(xì)胞,改善微循環(huán),抗衰除皺,活顏悅色;

5、 抗氧化:有效抵抗外部污染,保持皮膚PH值平衡,增強(qiáng)肌膚免疫力

工藝流程/蠶絲蛋白 

1.蠶種場(chǎng)削口繭及下腳絲一絲素蛋白一水解一過(guò)濾提純一濾液pH測(cè)試調(diào)整一濃縮一滅菌一成品。

①削口繭、下腳絲去雜脫膠:即把蠶種場(chǎng)制種的削口繭殼內(nèi)的脫皮或繅絲廠的下腳絲中的雜質(zhì)剔除,然后在一定濃度的弱堿溶液中煮沸半小時(shí),取出繭絲用水漂洗幾次擰干(脫膠)。

②水解:嚴(yán)格控制反應(yīng)的溫度、浴比、時(shí)間、溶劑濃度等條件,掌握至多肽的形式終止水解。

③過(guò)濾提純:濾去沒(méi)有完全水解的固體物質(zhì)及雜質(zhì)。

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蠶絲蛋白圖冊(cè)

④pH調(diào)整:用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)整pH在6.5~7.0左右。

⑤濃縮:把pH調(diào)整后的水解液上柱在薄膜濃縮器上進(jìn)行濃縮。

⑥滅菌:(濃縮后的水解蛋白液如在食品上應(yīng)用用酶制劑繼續(xù)酶解,控制分子量在300~800左右中止,然后滅菌。)加入微量防腐劑,以防霉菌的滋生。

2.蠶絲蛋白絲素肽產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)

絲素肽又名絲多縮氨酸(SILK Polypeplide),其多肽鍵的基本結(jié)構(gòu)為其中Rl、R2……R。為氨基酸側(cè)基。絲素肽含有十七種氨基酸,其中人體所需的氨基酸幾乎具備,特別是人體皮膚、毛發(fā)十分需要的營(yíng)養(yǎng)氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸)其含量占到氨基酸總量的80%以上,這是其他水解蛋白所不可及的。

2.1技術(shù)指標(biāo):①外觀形狀:淡黃色透明液體,無(wú)特異氣味,易溶于水。②雙縮脲反應(yīng)為陽(yáng)性,紫外吸收光譜在波長(zhǎng)200~240nm處有強(qiáng)吸收峰。③pH值6~7。④比重(d 2。o)1.000~1.050。⑨蛋白質(zhì)含量:>/14%。⑥氨基酸:共17種,每ml中含87mg以上。⑦灰分:1%以下。⑧重金屬汞、砷、鉛分別在1ppm以下。⑨細(xì)菌總數(shù)(個(gè)/m1)≤10。⑩糞大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌均不得檢出。

2.2質(zhì)量指標(biāo):絲素肽是由天然蠶絲經(jīng)特殊工藝提取而成,因此,氨基酸組成與含量是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一;而絲素肽分子量的大小與護(hù)膚功效的發(fā)揮又有著密切的聯(lián)系. []絲素蛋白材料改性的研究進(jìn)展絲素蛋白是一種從蠶絲中提取的蛋白質(zhì),具有很好的生物相容性,能制備成膜、凝膠、微膠囊等多種形態(tài)的材料,由于它獨(dú)特的理化性能,目前絲素蛋白材料在生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域被廣泛的研究,如固定化酶材料、細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)、藥物緩釋劑、人工器官等等。為了提高絲素蛋白的性能,使其更好地應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)不同方法對(duì)絲素蛋白進(jìn)行了化學(xué)修飾,取得了一些新的研究成果。本文概述了絲素蛋白材料改性在提高絲素蛋白材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性等理化性質(zhì);改變絲素蛋白材料對(duì)藥物的釋放速度;賦予絲素蛋白材料抗血凝性、對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的調(diào)控性等方面的研究報(bào)道。

1提高絲素蛋白材料的力學(xué)性能

絲素膜是被研究得最早和最深入的絲素材料,它是由絲素溶液干燥而得。經(jīng)不溶化處理后的絲素膜脆性,是絲素膜的最大缺點(diǎn)。造成不溶化處理后的絲素膜脆性的主要原因是:絲素蛋白質(zhì)大分子肽鏈上的肽鍵—CO—NH—中的C—N的鍵長(zhǎng)為0.132nm,比C—N單鍵的鍵長(zhǎng)0.147nm要短一點(diǎn),比C=N雙鍵的鍵長(zhǎng)0.127nm要長(zhǎng)些,使肽鏈具有部分雙鍵的性質(zhì),剛性較大,影響了絲素蛋白質(zhì)大分子主鏈的柔順性。在經(jīng)不溶化處理過(guò)程中,絲素蛋白的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生從任意卷曲到β結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。在絲素蛋白發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后,側(cè)鏈與側(cè)鏈間、側(cè)鏈與主鏈間以及分子與分子之間可形成大量的氫鍵結(jié)合,產(chǎn)生大量的次級(jí)交聯(lián)點(diǎn),使絲素蛋白質(zhì)大分子更難以運(yùn)動(dòng),致使絲素膜的柔軟性、伸長(zhǎng)和彈性都較差。不少研究通過(guò)共混、接枝、交聯(lián)等方法,以提高和改良絲素膜的力學(xué)性能。

1.1共混改性

Freddi等曾報(bào)道過(guò)絲素蛋白/纖維素共混膜的性能。纖維素的加入可以有效地改變共混膜的力學(xué)性能。拉伸斷裂強(qiáng)度隨著纖維素的含量從20%起呈線性增加,斷裂伸長(zhǎng)率則在20%~40%間急速增加,而后趨于緩和。含40%纖維素共混膜的柔韌度大約是純絲素膜的10倍。共混膜柔韌度的提高由多種因素促成,如纖維素的力學(xué)性能的影響;共混膜的吸濕性純絲素膜強(qiáng),含水率的提高有利于絲素膜的柔韌度提高;相鄰絲素蛋白鏈和纖維素鏈在無(wú)定形區(qū)內(nèi)的相互作用產(chǎn)生的影響等。

李明忠等曾報(bào)道過(guò)關(guān)于絲素/聚氨酯共混膜的力學(xué)性能的研究。結(jié)果表明,隨著聚氨酯所占比例的提高,絲素/聚氨酯共混膜的斷裂伸長(zhǎng)率明顯增大;當(dāng)聚氨酯所占比例大于40%時(shí),斷裂伸長(zhǎng)率增長(zhǎng)速度明顯加快。當(dāng)共混比例為50∶50時(shí),斷裂伸長(zhǎng)率從60.2%提高到226.2%。聚氨酯阻止了絲素蛋白質(zhì)大分子鏈段間產(chǎn)生過(guò)多的氫鍵結(jié)合,降低了絲素的結(jié)晶度,增加了可自由伸展鏈段,加上聚氨酯主鏈本身具備很好的柔順性,所以共混膜的柔軟性、彈性明顯比純絲素膜好。

最近,美國(guó)學(xué)者也曾做過(guò)這方面的實(shí)驗(yàn)。聚乙烯氧化物(PEO)是一種具有很好生物相容性的聚合體。他們?cè)诟邼饪s的絲素溶液(8%)中加入不同比例的PEO溶液制成共混膜,發(fā)現(xiàn)加入2%的PEO可以提高膜的強(qiáng)度,而在其他濃度下膜的強(qiáng)度則降低。這種現(xiàn)象可以用相分離來(lái)解釋。PEO和絲素蛋白兩種聚合體發(fā)生相分離,阻止了絲素蛋白相內(nèi)的相互作用。

當(dāng)PEO含量達(dá)40%時(shí),共混膜的斷裂伸長(zhǎng)率可從原來(lái)的1.9%增加到10.9%,因此,PEO的加入有助于絲素蛋白柔韌性的提高。另外,研究還發(fā)現(xiàn)PEO能方便地從共混膜上萃取,因此,很容易控制膜的多孔性和表面粗糙程度。

王朝霞等人研究了絲素/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混膜的制備方法和性能。結(jié)果表明,PVP與絲素蛋白共混后,可使共混膜增加伸長(zhǎng)率、吸濕性以及透氣性,改善了絲素創(chuàng)面保護(hù)膜的性能和應(yīng)用效果。共混膜的強(qiáng)度隨PVP含量的增加而有所降低。這是因?yàn)镻VP是完全非晶態(tài)結(jié)構(gòu),其分子呈無(wú)規(guī)卷曲狀,故PVP的加入使共混膜的強(qiáng)度降低。共混膜的伸長(zhǎng)率開(kāi)始隨PVP的比例增加而下降,PVP/SF為2∶8時(shí),伸長(zhǎng)率較小,只有13%左右。而后伸長(zhǎng)率又逐漸提高。PVP/SF為3∶7左右時(shí),伸長(zhǎng)率最大,可達(dá)18%以上。

關(guān)于絲素共混膜的研究還有絲素蛋白/海藻酸鈉共混膜,絲素/明膠等等,都不同程度地增強(qiáng)了絲素膜的強(qiáng)度和彈性。

1.2化學(xué)接枝改性

20世紀(jì)80~90年代,開(kāi)展了較多的對(duì)絲素蛋白的接枝改性研究。劉劍洪等曾用四價(jià)鈰鹽作引發(fā)劑,引發(fā)絲素蛋白纖維接枝紫外吸收劑——2-羥基-4-丙烯酰氧二苯酮(HAOBP),雖然改善了絲素蛋白纖維的紫外穩(wěn)定性能,且力學(xué)性能卻大幅度地下降。為了解決這一問(wèn)題,劉劍洪繼續(xù)采用“無(wú)引發(fā)劑聚合”法在絲素蛋白纖維表面接枝HAOBP的可行性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種接枝聚合方法是一種更為有效的改性方法。接枝0.6%HAOBP的絲素蛋白纖維,其熱穩(wěn)定性及紫外穩(wěn)定性均得到了顯著的改善,但力學(xué)性能沒(méi)有下降。

Tsukada等曾研究了甲基丙烯腈接枝絲素纖維后物理性能的改變。結(jié)果表明,隨著接枝物甲基丙烯腈的加入,絲素纖維的拉伸模量有所降低,這說(shuō)明了接枝反應(yīng)使得絲素纖維變得更加柔軟且有彈性。

除了家蠶絲的化學(xué)接枝外,還有其他蠶絲的接枝共聚。Tsukada等研究了酸酐對(duì)柞蠶絲的化學(xué)修飾。柞蠶絲經(jīng)LiSCN預(yù)處理后,與酸酐發(fā)生酰胺化反應(yīng)。有意思的是,無(wú)論LiSCN預(yù)處理還是酰胺化修飾,共聚物的物理性能和熱行為幾乎沒(méi)有發(fā)生變化,但是預(yù)處理后含水率有所增加,而酰胺化修飾后含水率卻線性下降。柞蠶絲的這些性能為聚合反應(yīng)提供較寬的適用范圍,使得柞蠶絲很可能成為一種生物材料。

1.3化學(xué)交聯(lián)盧神州等以環(huán)氧氯丙烷和聚乙二醇(PEG)為原料,在堿性催化下反應(yīng)得到聚乙二醇縮水甘油醚(PEGO),作為制備絲素蛋白膜的交聯(lián)劑。隨PGE含量的增加,膜的拉伸斷裂強(qiáng)度和楊氏模量減小,斷裂伸長(zhǎng)率增大、機(jī)械性能比純絲素膜有了明顯的提高 。閔思佳等發(fā)現(xiàn)用二縮水甘油基乙醚作為交聯(lián)劑所制備的絲素蛋白質(zhì)凝膠(CFG)具有良好的強(qiáng)度和柔韌性。根據(jù)制作條件可達(dá)壓縮強(qiáng)度大于100g/mm2,壓縮變形率大于60%。另外,材料的力學(xué)強(qiáng)度跟絲素水溶液的濃度有關(guān)。4%(wt)的絲素蛋白質(zhì)水溶液的各種凝膠的強(qiáng)度和變形率均小于7%(wt)濃度的各種凝膠。這是因?yàn)榻z素蛋白質(zhì)濃度低時(shí),形成的三維網(wǎng)目的結(jié)合點(diǎn)稀疏,因此,凝膠強(qiáng)度較低。要得到高強(qiáng)度CFG,除了合適的交聯(lián)劑等外,還需有合適的絲素水溶液濃度。

2提高絲素蛋白材料的熱性能

聚丙烯酰胺(PAAm)是一種水溶性聚合物,目前,它在生物醫(yī)學(xué)和制藥上被用作水凝膠,與血液有良好的相容性。因此,絲素蛋白與PAAm共混膜的性能也廣受學(xué)者的關(guān)注。Freddi等曾報(bào)道了絲素/聚丙烯酰胺共混膜的結(jié)構(gòu)和物理性能。通過(guò)測(cè)定混合前后熱能的變化來(lái)分析,結(jié)果表明PAAm的加入,提高了絲素蛋白的熱穩(wěn)定性。即使PAAm含量很低(小于25%)時(shí),膜斷裂至少在300℃(比純絲素蛋白高出100℃)。高溫下,絲素蛋白的動(dòng)力學(xué)損耗系數(shù)峰發(fā)生了很大的變化,這些都?xì)w因于PAAm鏈的導(dǎo)入增強(qiáng)了絲素鏈的分子運(yùn)動(dòng)所造成的。

3調(diào)控絲素蛋白材料的藥物釋放速度

閔思佳等曾測(cè)試了酰胺化修飾絲素材料對(duì)離子型化合物的吸附釋放性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)修飾后絲素蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)為pH=6左右,而天然的為pH=4左右;與未修飾相比,經(jīng)修飾的絲素膜對(duì)陽(yáng)離子化合物的吸附量減少,對(duì)陰離子化合物的吸附量增加,而且經(jīng)修飾的多孔絲素材料對(duì)陽(yáng)離子化合物的釋放量增加,對(duì)陰離子化合物的釋放量則明顯降低。因此,認(rèn)為用羧基酰胺化修飾的方法,可在一定程度上改變絲素材料對(duì)離子型化合物的吸收釋放性能。

另外,用甲殼素交聯(lián)絲素蛋白膜可以獲得半滲透聚合體網(wǎng)狀物,對(duì)離子和pH具有很好的敏感性,被期望用作人工肌腱。有人曾用含有磁小體的交聯(lián)殼聚糖絲素膜作為藥物緩釋材料來(lái)調(diào)控5-氟尿嘧啶藥物釋放情況和磁反應(yīng)特性。結(jié)果表明,交聯(lián)殼聚糖絲素膜的釋放程度和誘捕效率比純甲殼素微球體要好得多,5-氟的釋放程度隨著交聯(lián)劑戊二醛濃度的增加而降低。

4提高絲素蛋白材料的抗血凝性

異丁烯?;;姿崮憠A(MPC)是一種新合成的磷酸膽堿聚合物。在沒(méi)有抗凝血?jiǎng)┑臈l件下,也能有效地阻止血凝的發(fā)生。把MPC聚合物接枝到絲素蛋白分子鏈上,可以很好地觀察到接枝物的抗血凝性。Furuzono等通過(guò)異丁烯?;;惽杷狨ィ∕OI)使絲素蛋白和MPC聚合體相互接枝。通過(guò)測(cè)定血小板在MPC-SF上的粘附能力,與原始絲素SF相比,血小板粘附量有了明顯的減少。由此可以得出,經(jīng)MPC修飾后的絲素材料的抗血凝性有所提高。

此外,硫化絲素也具有很好的抗血凝性。它是通過(guò)絲素蛋白與硫酸或氯代硫酸在嘧啶溶液下反應(yīng)所得。硫化后的絲素能延長(zhǎng)血液凝固時(shí)間,并且隨著硫酸基團(tuán)的增加,抗血凝性也有了明顯的提高。

5調(diào)控絲素蛋白細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)的功能

絲素材料具有良好的生物相容性,可以用來(lái)做細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)。為了增強(qiáng)絲素蛋白材料的功能,如更強(qiáng)的抗菌抑菌性,調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)速度等,一些研究嘗試了化學(xué)改性的方法。

5.1絲素/低聚糖接枝物

N-乙炔-殼聚寡糖(NACOS)含有6個(gè)以上的單糖單元,具有很強(qiáng)的抗菌性和抗腫瘤性。將其接枝到絲素蛋白上后,并在0.6%殼聚寡糖/絲素接枝物(NACOS-SF)上培養(yǎng)大腸桿菌24h后發(fā)現(xiàn),此接枝物上大腸桿菌的細(xì)胞數(shù)目并沒(méi)有明顯的增加,這就是低聚寡糖(COS)發(fā)揮了作用。因此,NACOS-SF可以起到抗菌抑菌的效果。

最近,Gotoh等報(bào)道了關(guān)于乳糖/絲素接枝物作為肝細(xì)胞粘附支架材料的研究。他們利用氰尿酰氯(CY)把乳糖接枝到絲素蛋白主鏈上,所得溶液制成膜,在其上培養(yǎng)肝細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞粘附能力是純絲素膜的8倍,與膠原相當(dāng);培養(yǎng)2d后,涂有接枝物的肝細(xì)胞形成的單層與膠原相比稍顯圓滑和集中,更有利于肝細(xì)胞的培養(yǎng)。

5.2絲素/聚合體接枝物

為評(píng)估材料的親水性,Gotoh等分別測(cè)定了聚乙二醇/絲素接枝物(PEG-SF)和絲素(SF)的水分含量和接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PEG-SF含水率達(dá)380%,而SF只有32%。這也說(shuō)明了親水性PEG鏈接枝到絲素鏈上后,增加了水分含量,從而提高了絲素材料的親水性。

親水性的提高,可以帶來(lái)其他性能的改變。Gotoh等以PEG-SF作細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì),與SF對(duì)照,比較細(xì)胞的生長(zhǎng)率。結(jié)果顯示,隨著時(shí)間的推移,SF上的培養(yǎng)細(xì)胞個(gè)數(shù)有了明顯的增加,而PEG-SF則幾乎沒(méi)有變化。從PEG-SF對(duì)細(xì)胞的低吸附性和低生長(zhǎng)率上可以得出,PEG-SF可以調(diào)控細(xì)胞粘附的數(shù)量和生長(zhǎng)速度。

經(jīng)聚乳酸表面修飾過(guò)的絲素蛋白能夠提高造骨細(xì)胞與修飾后的膜之間的交互作用,促進(jìn)細(xì)胞粘附和增值。

相類似的還有通過(guò)對(duì)精氨酸化學(xué)修飾,來(lái)影響對(duì)纖維原細(xì)胞的附著能力。

6總結(jié)和展望

絲素蛋白材料具有良好的生物相容性,在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景甚廣。但是,純絲素蛋白材料的力學(xué)性能等尚未達(dá)到實(shí)用性的要求,而改性的研究是一種良好的途徑。