静电纺丝素蛋白纤维毡在乙醇水溶液中的拉伸后处理

利用静电纺丝技术制备了再生丝素蛋白纤维毡,并采用乙醇水溶液对其进行拉伸后处理以提高其力学性能。研究了乙醇的体积分数对纤维毡形貌、结构和性能的影响。结果表明,随乙醇体积分数的增加,纤维毡中β-折叠结构的含量增加。纤维毡在体积分数为90%的乙醇溶液中,先拉伸1.11倍,然后浸泡120min后,其断裂强度及断裂伸长率分别达2.64MPa和12.1%。     

后处理对静电纺丝素纤维膜性能的影响

静电纺丝素纤维膜在载药、组织工程及多种电池的研究中具有广泛的应用.静电纺丝素纤维膜在制备过程中,需要后处理以保持纤维的形状及提升纤维膜的性能.本研究以乙醇和甘油对静电纺丝素纤维膜进行后处理,并通过SEM、FTIR、XRD、TGA等表征手段系统研究了不同后处理条件对静电纺丝素纤维膜的结构及性能的影响,并分析及探讨了其影响机制.结果表明:仅用75％(体积分数)乙醇后处理可使丝素蛋白分子β折叠含量增大,纤维膜断裂强度显著增强;仅用甘油后处理可使丝素蛋白分子链无规卷曲度提高,纤维膜的断裂伸长率显著提高,亲水性大大增强;而用75％乙醇结合不同浓度的甘油对静电纺丝素纤维膜进行后处理可调控其力学性能,使其更能满足在不同领域的应用需求.     

再生丝素蛋白水溶液静电纺丝性能的研究

运用静电纺丝方法,从再生蚕丝素蛋白水溶液中制得了念珠状的、圆形的或扁平状的超细再生丝,纤维的直径在100～900nm之间,平均为700nm.溶液浓度和电压强度对静电纺丝性能的影响很大,当纺丝液浓度为28%（质量分数）,电压为20kV,喷射距离为 11cm时,可制得具有光滑表面的圆形再生丝.大角X衍射（WAXD）测试结果认为,静电纺再生丝中含有α螺旋和β-折叠结构,但其结构既不同于无定型丝素膜,也不同于天然蚕丝纤维,介于二者之间.     

丝胶组分和高湿后处理对静电纺丝素纤维结构与性能的影响

利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。     

仿生制备的再生丝素蛋白水溶液的静电纺丝(Ⅰ)——工艺参数及结构特性

制备出了与蚕腺体内纺丝液浓度和后部丝腺pH值相近的再生丝素蛋白水溶液,利用静电纺丝技术模仿蚕在空气中吐丝的过程得到了再生丝素蛋白纤维.所得纤维的直径在350～4200nm之间,平均直径1700nm.通过正交实验方法考察了各种因素对纤维形态、直径及直径分布的影响,结果表明:所施电压对纤维的形态影响最大;溶液浓度对纤维的直径影响最大;喷头与接受板间距离对纤维直径的分布影响最大.实验得出了一个较好的静电纺丝条件为浓度30%,电压40kV,喷头与接受板间距离20cm.采用拉曼光谱、X衍射、DSC对再生丝素蛋白纤维进行了表征,发现再生丝素蛋白纤维中含有少量的Silk I结晶结构,主要以无定形结构为主,这与天然蚕丝的半结晶结构相比尚有差异.     

电纺丝纳米纤维载药与药物的控制释放

靶向给药和控制释药一直是药物治疗领域中的重要课题。自从电纺丝工艺被引入到这一领域中后。纳米纤维就成了封装药物的理想材料。它不但能将固体药物以颗粒形式封装入纤维内。还可以将液体药物以双层纤维或链珠状纤维形式进行封装。从而有效实现对药物的控制释放。[编者按]     

以电纺丝蛋白纤维为模板的pH响应性介孔SiO2纳米管的制备及药物释放

以资源丰富的家蚕丝为原料,氯化钙/甲酸为溶解体系,利用静电纺丝法制得丝素蛋白（SF）纳米纤维;以SF纤维为模板在其表面涂覆SiO₂,经煅烧后获得了介孔SiO₂纳米管（MSNTs）;在MSNTs管壁上接枝醛基（-CHO）,利用醛基与盐酸阿霉素（DOXHCl）氨基之间的动态共价键制得了pH响应性药物释放体系。通过SEM、TEM、TG、比表面积（BET）分析、FTIR及紫外-可见吸收（UV-Vis）光谱对MSNTs的微观结构、功能化及载药体系的pH响应性进行了表征。结果表明:当SF浓度在15wt%~17wt%时,可获得圆柱状且直径在（113±27）~（134±32）nm范围内可调的SF纤维模板;通过调整涂覆液中十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的浓度来调节MSNTs管壁的厚度,当CTAB用量从1.25 mg/mL增加到3.75 mg/mL时,MSNTs管壁厚度从30~39 nm增加到63~65 nm,对应的比表面积从154 m2/g下降到98 m2/g,介孔平均孔径从12.5 nm下降到10.0 nm;醛基修饰的MSNTs载DOXHCl（MSNT-CHO-DOX）体系,在pH值分别为7.4、6.5和5.5的磷酸氢二钾-磷酸二氢钾（PB）缓冲溶液中进行释放,100 h时释药率分别达到23%、35%和75%,实现了MSNT-CHO-DOX载药体系的pH响应性释放。      

再生丝素/丝胶共混蛋白水溶液的静电纺丝

采用静电纺丝方法制备了再生丝素/丝胶共混纤维,分析了共混配比对再生丝素/丝胶水溶液流变性能和静电纺可纺性的影响,通过扫描电镜、拉曼光谱和DSC等手段研究了所得纤维的形态和微细结构及其力学性能。研究结果表明:随着溶液中丝胶含量的增加,体系的表观粘度增大,静电纺纤维的直径减小且直径分布变窄;并且丝胶的存在有利于丝素蛋白从无规卷曲或α-螺旋结构向β-折叠结构转变,由此可提高静电纺纤维的力学性能。     

仿生制备的再生丝素蛋白水溶液的静电纺丝(Ⅲ)-金属离子的影响

通过添加在家蚕丝腺体中含量较多的钾、钙、镁3种金属离子,研究了不同种类的金属离子对丝素蛋白水溶液的流变性能及静电纺丝的影响.研究结果表明,添加K 后溶液的表观粘度较大,而含Ca2 和Mg2 的丝素溶液粘度较小;分别加入0.225mol/L K 、Ca2 和Mg2 后,再生丝素蛋白水溶液在pH为6.0浓度为30%时都可通过静电纺丝法成纤.对于添加了0.225mol/L的混合金属离子的pH为6.0的再生丝素蛋白水溶液而言,丝素溶液的静电纺丝可纺浓度在27%～35%之间,随着丝素浓度的增加,所制纤维的平均直径增大,直径分布变宽.通过拉曼光谱、X衍射、DSC对再生丝素蛋白纤维的结构进行了表征,发现再生丝素蛋白纤维中已含有少量的Silk Ⅱ结构,主要是无定形结构.     

静电纺丝素/聚左旋乳酸复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术成功制备丝素(SF)/聚左旋乳酸(PLLA)复合纳米纤维膜,对其理化性能进行研究。本实验以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将SF与PLLA按100∶0、70∶30、50∶50、30∶70、0∶100的质量比共混进行电纺,制备的5种材料用戊二醛(GTA)蒸汽交联48h。通过扫描电镜(SEM)、拉伸性能测试、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和亲水角等方法对其理化性能进行表征。结果显示制备的SF/PLLA复合纳米纤维平均直径在162~680nm之间,并随着PLLA含量的增加而增加;交联后纤维虽有溶胀,但仍然保持了纤维形貌;SF/PLLA复合纳米纤维膜的力学性能、结晶度、热稳定性和疏水性较纯SF明显提高,且随着PLLA含量的增加而增加,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

静电纺再生丝素纳米纤维:纤维直径分布与力学性能

采用静电纺丝的方法研制了再生丝素纳米纤维(ERSF)膜,纤维直径为50～1000nm.将脱胶后的桑蚕丝溶解在摩尔比为1:2:8 的60℃CaCl2/CH3CH2OH/H2O三元体系中,将该溶液冷冻干燥后溶解在98%的甲酸中得到再生丝素溶液,对其进行静电纺丝.研究了不同纺丝条件下,静电纺再生丝素纤维的直径分布.研究发现:在一定的电压和喷丝头与接收屏的距离(C-D)下,7wt%是具有良好可纺性的临界浓度.纤维的直径随着溶液浓度的增加而增大,随着C-D的增加而减小,并且在C-D较大时可以获得较均匀的纤维.电压是另一个影响纤维直径的重要因素,当电压高于某一数值时,可以纺得细而均匀的纳米级再生丝素纤维.在9wt%,12cm C-D and 15KV 的纺丝条件下,80%的纤维直径在50～150nm之间.由于所纺得的再生丝素纤维膜在水中会产生收缩,因此用甲醇和丙酮对其进行处理.力学性能是影响纤维膜实际使用的重要性能,我们测定和分析了静电纺再生丝素纤维膜处理前后的力学性能.     

EDC/NHS交联改性再生桑蚕丝素纳米纤维

用静电纺丝技术制备了再生桑蚕丝素纳米纤维,并用1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)进行交联改性,考察了交联改性前后,桑蚕丝素纳米纤维微观形貌及聚集态结构等的变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)等测试方法对纳米纤维进行表征。研究结果表明,经EDC/NHS交联改性后,纤维直径由250 nm增加到320 nm,纤维表面变粗糙,且纤维发生弯曲变形;丝素的结构以Silk II为主,并含有部分无规卷曲或Silk I构象;桑蚕丝纳米纤维的力学性能和亲水性有所提高,且交联改性后的纳米纤维具有良好的细胞相容性。     

再生桑蚕丝素/醋酸纤维素共混纳米纤维的制备和性能

采用静电纺丝法以三氟乙酸(TFA)为溶剂制备再生桑蚕丝素(RSF)/醋酸纤维素(CA)共混纳米纤维。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)分别研究不同CA添加量SF/CA共混纤维毡的微观形貌,晶体结构及表面化学性质。结果表明:SF中CA添加量小于10%,共混体系静电纺得到的纤维宏观上呈现均一形貌,但纤维直径变粗;当CA添加量大于20%时,SF与CA两者分相,所得纤维的直径分布加宽,并出现两极分化现象。XPS测试结果显示SF/CA共混纳米纤维中CA的"C"元素的特征峰消失,287.8eV和285.0eV处C1s的峰转化为285.0eV处的窄峰。共混后纤维力学性能明显改善。     

丝素在离子液体中的溶解及再生丝素纤维的结构

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）为溶剂,研究了丝素蛋白在[BMIM]Cl中的溶解情况,结果表明,温度对丝素在[BMIM]Cl中的溶解有较大影响,当温度〈90℃时,即使延长溶解时间,丝素也难以溶解,而当温度≥90℃时,随着温度升高,溶解速率明显加快。考虑到高温会使丝素降解,因此,选择100℃为丝素...     

丝素/海藻酸钠膜韧性的优化及膜释药机理分析

首先在丝素(SF)溶液中添加既定浓度的海藻酸钠(SA)溶液和一定体积的75%甘油、50%戊二醛以及模型药物罗丹明B(4g/L),将均匀混合液以浇铸方法制备丝素/海藻酸钠(SF/SA)膜模型药物缓释敷料;然后利用响应曲面法筛选最佳韧性(以断裂伸长率表示)SF/SA膜的制备参数;最后对优化膜的韧性和药物释放动力学模型进行检验与分析。实验得出,在浓度为2.5%的丝素溶液中,添加等体积0.96%浓度的海藻酸钠溶液,且甘油和戊二醛添加量分别为膜液总体积1.41%和4.47%时达到最优制备条件,此时膜的断裂伸长率为228.36%。检验结果显示相对对照组,优化组的断裂伸长率扩大了18.14倍;根据回归方程计算得出影响断裂伸长率的主效因素是甘油,且其与戊二醛具有显著协同作用。另外,根据优化组的释药结果分析表明:该体系具有药物缓释功效,释药动力学归属于Fickan模型。以上结果有利于丝素/海藻酸钠膜舒适型药物缓释敷料的制备,可为该生物材料的应用研究提供参考。     

再生桑蚕丝素/柞蚕丝素蛋白静电纺无纺网结构的研究

通过SEM、X射线衍射、FT-IR等方法分析研究了80%桑蚕丝素/20%柞蚕丝素共混静电纺纤维无纺网的形态和聚集态结构。结果表明,本实验条件下,无纺网为微米级纤维直径,桑蚕丝素和柞蚕丝素蛋白在结晶区内也相容。     

丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维的加固

在制备人工老化样的基础上,利用丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维进行加固,并对加固前后的丝纤维进行了性能和结构表征。研究结果表明,丝素蛋白与乙二醇二缩水甘油醚发生了化学反应;反应位点为Tyr羟苯基上的羟基、Lys上的氨基、His咪唑基上的亚氨基等;加固样的断裂强力从1.54 N提高到15.8 N,伸长率从2%提高...     

丝素蛋白含量对纳米羟基磷灰石仿生矿化和体外细胞相容性的影响

通过制备含有不同丝素蛋白(SF)含量的丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料, 着重研究丝素蛋白含量对纳米羟基磷灰石(n-HA)仿生矿化过程中晶体成核与生长及体外细胞相容性的影响. 结果表明: SF的加入对n-HA晶体的成核和生长具有明显的调控作用; 丝素含量的大小对n-HA晶体成核和生长没有明显的区别, 但对晶粒在有机大分子中的聚集状态有明显的影响: 当SF含量不超过20wt%时, n-HA晶粒呈现放射状团簇, 当SF含量超过20wt%时, n-HA晶粒无序团聚. 体外细胞相容性结果显示, SF的加入可以促进材料与细胞的界面亲和性, 但SF含量对这种亲和性的影响不明显, 20wt%和30wt%的SF含量对增殖能力具有较强的促进作用.