【正文】 ............................................ 11 四元復(fù)合纖維對(duì) BSA 的吸附 ...................................................................... 13 BSA 溶液的 pH對(duì)吸附的影響 ........................................................... 13 II 不同初始濃度的 BSA 溶液對(duì)吸附的影響 ........................................ 14 四元復(fù)合纖維的力學(xué)性能測(cè)試 .................................................................... 16 4. 結(jié)論 ......................................................................................................................... 17 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 18 致 謝 ............................................................................................................................ 19 I 電紡明膠 /殼聚糖 /羥基磷灰石 /氧化石墨烯復(fù)合 膜的制備及性能研究 摘要： 近年來(lái)生物材料發(fā)展迅猛，尤其在骨修復(fù)材料方面。 結(jié)果表明 ：通過(guò)電鏡和光鏡觀察其形貌得出當(dāng) GO 濃度為 %和模板為 200 目篩網(wǎng) 時(shí)，其表面纖維 排布有序、 粗細(xì)均勻 、 無(wú)珠狀物和液滴。 （ 3） 復(fù)合纖維膜 在植入人體后， 會(huì)受到 來(lái)自其周邊的組織、器官的摩擦擠壓等情況。有望使骨 II 修復(fù)材料在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用。因此，具有廣大的發(fā)展空間，近年來(lái)其發(fā)展速度迅猛。 當(dāng)前，我國(guó)生物材料學(xué)基礎(chǔ)研究有了重大發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展，但生物材料的產(chǎn)業(yè)化水平較低，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，還不能滿足我國(guó)醫(yī)療保健的實(shí)際需求。 生物材料對(duì)人體的影響 生物材料植入人體內(nèi)后，可能對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生不適反應(yīng)。其原因有材料的污染或材料本身易導(dǎo)致感染。臨床上表現(xiàn)出過(guò)敏反應(yīng)、感染、惡性腫瘤的發(fā)生、軟組織鈣化或纖維化，尤其是肺的纖維化、動(dòng)脈硬化等。等電點(diǎn)在 6 ~ 8 左右（ A 型），當(dāng)pH 等電點(diǎn) ，明膠帶正電荷，向電場(chǎng)陰極移動(dòng)，具有酸性。 圖 11 殼聚糖結(jié)構(gòu)圖 殼聚糖大分子中有活潑的羥基和氨基，具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力。 氧化石墨烯 氧化石墨烯 （ Graphene Oxide， GO） 是石墨烯的氧化物，有粉末狀、片狀或溶液狀。 利用靜電紡絲技術(shù)可以制備出具有良好生 物相容性和可降解性，以及較大的比表面積和孔隙率的生物材料 [5,6]。 （ 1） 人體骨是有一定的結(jié)構(gòu)，所以利用微圖案模板電紡纖維，會(huì)使復(fù)合纖維具有一定結(jié)構(gòu)，更利于發(fā)揮其功能 [7]。 （ 3） 無(wú)序化纖維制 備 ：剪裁 13 20 cm2 的 鋁箔固定在接地的接收鋼板上，接收距離為 15cm。 （ 3）蛋白的表面吸附 分別考察無(wú)序化 GE/CS/HA/GO 纖維和圖案化 GE/CS/HA/GO 纖維對(duì)牛血清蛋白（ BSA）的吸附。 BSA 溶液的 pH一次為 、 、 、 、 。 mL1。 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè)，共 19 頁(yè) 在 GE/CS/HA 三元復(fù)合纖維的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件： 15 % GE（ 800 萬(wàn)） 、 3 % CS（ 5 萬(wàn) ） 、 3 % HA（ 12μ m） 下 ，添加不同濃度的 GO，研究其濃度對(duì)復(fù)合纖維的影響，并對(duì)其性能進(jìn)行考察。而隨著電紡過(guò)程中溶劑的不斷揮發(fā)， GO 顆粒很有可能會(huì)堵塞針頭導(dǎo)致紡出纖維過(guò)細(xì)?？疾炷０蹇讖椒謩e為 100 目、 200 目、 300 對(duì)復(fù)合纖維的影響。 1μm 1μm 1μm 2μm 2μm 2μm (b) (c) (a) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁(yè)，共 19 頁(yè) 四元復(fù)合纖維對(duì) BSA 的吸附 BSA 溶液的 pH 對(duì)吸附的影響 圖 34 不同 pH 值 下無(wú)序 化和圖案化 四元復(fù)合纖維的蛋白吸附情況 . 無(wú)序化纖維 : (a) GO %。而在 pH為 的弱堿環(huán)境中， pH 都分別大于 BSA 和 GE 的等電點(diǎn)，它們都帶負(fù)電荷，相互產(chǎn)生排斥作用，同樣不利于蛋白的吸附。由圖 43 各組數(shù)據(jù)都可看出，隨著吸附時(shí)間的增加，復(fù)合纖維對(duì) BSA 的吸附量先不斷增加后達(dá)到飽和，飽和時(shí)間一般為 20min。mL1。mL1。mL1。 由圖可知，在一至四元復(fù)合纖維中，圖案化四元復(fù)合纖維支架的拉伸強(qiáng)度達(dá)到了最大，達(dá)到 。 ② GO 濃度的增加能促使 BSA 吸附量的增加。 ③ 圖案化纖維的拉伸強(qiáng)度更優(yōu)于無(wú)序化纖維。在這里對(duì)他們的幫助表示衷心的感謝！ 四年的大學(xué)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，從最初懵懂的大一學(xué)生到現(xiàn)在即將走上工作崗位的我，從許多老師和同學(xué)、朋友身邊學(xué)到的不僅僅是理論知識(shí)的積累，更教會(huì)了我許多做人做事的道理，我堅(jiān)信這些寶貴的相遇和經(jīng)歷為我以后的工作提供幫助，甚至?xí)刮医K身受益。在這 里向老師們表已誠(chéng)摯的感謝！ 感謝梁紅培、亞斯曼 ② 無(wú)序化四元復(fù)合纖維拉伸強(qiáng)度為 ，圖案化四元復(fù)合纖維拉升強(qiáng)度為 。并 考察其蛋白吸附能力、力學(xué)性能測(cè)試。 圖 37 是 GE/CS/HA/GO 四元復(fù)合纖維支架的拉伸強(qiáng)度比較。mL1。 mL1 左右 ，達(dá)到飽和吸附量的時(shí)間均為 20min。mL1。由圖 43 (a)和 (d)、(b)和 (e)、 (c)和 (f)相互對(duì)比可以看出，圖 案化纖維對(duì) BSA 的吸附量比無(wú)序化纖維的少。在 pH 為 時(shí)的酸性環(huán)境中，吸附量最低。由于模板的兩棱間間距過(guò)大或過(guò)小，電紡時(shí)電場(chǎng)不均勻，使得在紡絲時(shí)纖維表面張力和電場(chǎng)力不匹配，各部分受力不均勻，導(dǎo)致纖維在模板上排布雜亂無(wú)序。 (b) 200 目 。 (b) %. (a1),(b1),(c1)分別為對(duì)應(yīng) (a),(b),(c)的纖維直徑分布圖 . (a) (b) (c) 2μm 2μm 2μm 1μm 1μm 1μm (a1) (b1) (c1) 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁(yè)，共 19 頁(yè) 當(dāng) GO 濃度為 %時(shí) ，纖維表面沒(méi)有珠狀物和團(tuán)聚現(xiàn)象，但纖維粗細(xì)不均（ 圖 31 a） ，纖維直徑在 80nm至 320nm（圖 31 a1） ； 當(dāng) GO 濃度為 %時(shí)，纖維表面沒(méi)有珠狀物和團(tuán)聚現(xiàn)象，且纖維粗細(xì)較均勻（ 圖 31 b） ，纖維直徑主要集中在 120nm 至 160nm之間（圖 31 b1） ； 而當(dāng) GO 濃 度為 %時(shí)，纖維的表面出現(xiàn)了珠狀物，而且纖維過(guò)細(xì)（ 圖 31 c） ，纖維直徑主要集中在 80nm至 120nm（圖 31 c1） 。 纖維膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線從負(fù)荷變形曲線中得出，拉伸速度為 mm mL mgL1) ② BSA 溶液的 pH：同一時(shí)間下考察不同 pH 的 BSA 溶液對(duì)其蛋白吸附的影響。 樣品采用噴金處理，以提高樣品表面的導(dǎo)電性，然后在 SEM 下進(jìn)行觀察。然后加入 15mLH2O2，攪拌 30min，過(guò)濾，調(diào)節(jié) pH至中性，在 60℃干燥箱中干燥，得到 GO。這也是本研究的創(chuàng)新點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)。 新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè)，共 19 頁(yè) 圖 12 氧化石墨烯結(jié)構(gòu)圖 靜電紡絲技術(shù) 靜電紡絲技術(shù)如圖 13，它是將聚合物溶液運(yùn)送至電紡箱中針頭處，產(chǎn)生液滴，在電場(chǎng)的作用下形成泰勒錐，從尖端延展出纖維細(xì)絲，接收至下端的接收板上，形成納米級(jí)的纖維膜。有研究證明羥基磷灰石的晶粒越細(xì)，其生物相容性越高。 、印染、新疆師范大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè)，共 19 頁(yè) 紡織、國(guó)防、航空、電子等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。明膠的主要成分是多肽分子混合物，分子量可達(dá)幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)。 （ 2）全身免疫反應(yīng) 生物材料植入人體可能會(huì)引起全身性免疫反應(yīng)，包括體液免疫反應(yīng)和細(xì)胞免疫反應(yīng)。例如：材料的性質(zhì)、 材料的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、局部營(yíng)養(yǎng)不良、死亡細(xì)胞的沉積等。 （ 3）耐老化可降解 生物材料在人體內(nèi)有的只有幾小時(shí)或幾天，有的可長(zhǎng)達(dá)幾年甚至十幾年，短時(shí)間內(nèi)其作用完成后應(yīng)在人體內(nèi)自行降解，而長(zhǎng)時(shí)間則需要其具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠在人體內(nèi)長(zhǎng)期發(fā)揮作用。 發(fā)展到 90 年代，生物材料技術(shù)發(fā)展迅猛，在當(dāng)時(shí)全球經(jīng)濟(jì) 危機(jī)的大背景下，生物材料卻每年保持著 13%的增長(zhǎng)，這充分體現(xiàn)了生物材料具有廣闊的發(fā)展空間和需求市場(chǎng)。其構(gòu)成多種多樣，可以是無(wú)機(jī)材料或有機(jī)高分子材料，亦或是復(fù)合材料。因此，該復(fù)合纖維材料表現(xiàn)出 良好的機(jī)械強(qiáng)度。隨著 BSA 溶液的 pH值的增加，無(wú)序纖維表面和微結(jié)構(gòu)纖維表面對(duì) BSA 的吸附順序相似，但由于吸附蛋白的有效面積不同，導(dǎo)致材料表面對(duì) BSA 的最大吸附量的 pH 值略有差別。并探討 GE/CS/HA/GO 四元復(fù)合纖維的電紡條件和最佳參數(shù) ，并對(duì)其 表征 和性能進(jìn)行 研究 。這得益于骨修復(fù)材料能直接或間接治療疾病或輔助修復(fù)損傷的骨骼的功能，同時(shí)具有優(yōu)良的生物相容性和可降解性，以及優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和抗菌性。表現(xiàn)出較好的形貌。因此，優(yōu)良的復(fù)合纖維膜 需要優(yōu)異的力學(xué)性能才能發(fā)揮其最大的功能。 關(guān)鍵字： 氧化石墨烯； 圖案化纖維 ； 復(fù)合材料 ；蛋白吸附； 力學(xué)性能 III The Electrospinning GE/CS/HA/GO Composite Membrane Preparation And Performance Study Abstract:In recent years, the rapid deve