基本信息
- 項目名稱：
- 膠原蛋白纖維制備--新材料應用
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本文的研究方向為膠原蛋白纖維的形態(tài)與性能，探討其作為21世紀新型環(huán)保材料的運用前景。文中制備了膠原蛋白納米纖維膜、膠原蛋白/銀復合納米纖維以及膠原蛋白/PVA共紡纖維，通過掃描電鏡分析纖維，并且在放置4個月之后的斷裂情況，模擬出它用于生物組織工程材料方面所需要的強度、韌性等機械性能。
- 詳細介紹：
- 本文的研究方向為膠原蛋白纖維的形態(tài)與性能，探討其作為21世紀新型環(huán)保材料的運用前景。文中制備了膠原蛋白納米纖維膜、膠原蛋白/銀復合納米纖維以及膠原蛋白/PVA共紡纖維，通過掃描電鏡以及顯微鏡下分析纖維，并且在放置4個月之后的斷裂情況，模擬出它用于生物組織工程材料方面所需要的強度、韌性等機械性能。目前，靜電紡絲法已成為制備納米纖維及其制品的一種重要方法，被成功地應用于一些合成和天然高分子材料制成的無紡布狀纖維膜。納米纖維具有獨特的微觀結(jié)構(gòu)和適當?shù)牧W性能，而納米級膠原蛋白纖維更是具有與天然細胞外基質(zhì)相近的納米級結(jié)構(gòu)，因此能夠用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文介紹應用膠原蛋白紡絲，研究纖維的不同形態(tài)。因膠原蛋白有良好的美容功能，生物相容性，可生物降解性等，并且具有很好的機械性能，所以它將成為一種被廣泛應用新型材料，可廣泛應用于化妝品，生物醫(yī)用材料等。我國膠原蛋白資源極其豐富，我國每年制革產(chǎn)業(yè)的多余邊角料7000萬張，魚類資源也極其豐富，所以膠原蛋白纖維將成為21世紀環(huán)保材料。
科學性、先進性及獨特之處
- 本文將以膠原蛋白為紡絲原液制取膠原蛋白納米纖維，制備膠原蛋白納米級膜產(chǎn)物。進一步在紡絲原液中加入納米銀離子，因銀離子具有優(yōu)異的抗菌性，這種纖維可以用來制作醫(yī)用敷料，以促成傷口處組織的生長。并且在纖維放置四個月之后，研究其斷裂情況，模擬出它用于生物組織工程材料方面所需要的強度、韌性等機械性能。膠原蛋白/PVA復合纖維，結(jié)合兩種纖維的優(yōu)點制備出力學性能好，染色性能優(yōu)異和具有耐磨性的優(yōu)良新型纖維。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 膠原蛋白具有良好的細胞適應性，細胞增殖，促進傷口愈合，止血，增強皮膚代謝等作用。由于其與人體組織良好的生物相容性、生物可降解性和低抗原性等性質(zhì)，故作為一種生物醫(yī)學材料，已廣泛應用于組織工程及臨床中。膠原蛋白纖維這一新型紡織材料若能開發(fā)成功，將促進我國紡織、服裝業(yè)的騰飛；將有助于農(nóng)牧業(yè)和制革業(yè)更加快速地發(fā)展；將增加大量的就業(yè)崗位，增加工人、農(nóng)民的收入。更值得引起關(guān)注的是，將大大減少環(huán)境污染。
學術(shù)論文摘要
- 本文的研究方向為膠原蛋白纖維的形態(tài)與性能，探討其作為21世紀新型環(huán)保材料的運用前景。文中制備了膠原蛋白納米纖維膜、膠原蛋白/銀復合納米纖維以及膠原蛋白/PVA共紡纖維，通過掃描電鏡以及顯微鏡下分析纖維，并且在放置4個月之后的斷裂情況，模擬出它用于生物組織工程材料方面所需要的強度、韌性等機械性能。目前，靜電紡絲法已成為制備納米纖維及其制品的一種重要方法，被成功地應用于一些合成和天然高分子材料制成的無紡布狀纖維膜。納米纖維具有獨特的微觀結(jié)構(gòu)和適當?shù)牧W性能，而納米級膠原蛋白纖維更是具有與天然細胞外基質(zhì)相近的納米級結(jié)構(gòu)，因此能夠用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
獲獎情況
- 2011年第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應用及低碳紡織品研討會會議論文集
鑒定結(jié)果
- 鑒定屬實
參考文獻
- Kyong Su Rho. Elect rospining of collagen nanofibers :Effect s on behavior of nomoral human keratinocytes andearly2stage wound healing [J ] . Biomaterials , 27 (2000) :1452 – 1461 Ding Zhiwen, Li Li, Jia Jizhang, et al. Research on Collagen Protein Composite Fiber[C]. The 6th Asia International Conference of Leather Scienceand Technology ,Hemeji, Japan, 2004,205-209 Hirano Shiqehiro，Zhang Min，Nakaqawa Masuo，et al． Wet spun chitosan—collagen fibers, their chemical N—modifications，and blood compatibility [ J ]．Biomaterials，2000，21(10)：997—1003． (目前國內(nèi)對于膠原蛋白紡絲研究尚在起步階段，還未受到大量關(guān)注，沒有形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。)
同類課題研究水平概述
- 生物科技在二十世紀飛速發(fā)展，其中的一項重大課題就是研究蛋白質(zhì)對生命的影響，二十世紀七十年代，美國科學家取得突破性進展，發(fā)現(xiàn)人體蛋白質(zhì)中有一種最重要的物質(zhì)膠原蛋白。膠原蛋白是一種天然蛋白質(zhì)資源，目前對它的研究開發(fā)利用的進展速度很快，主要是因為它重要的作用。膠原蛋白具有緊密的螺旋結(jié)構(gòu)從而顯示出很強的韌性和強度；氨基酸組成又使其具有優(yōu)良的成膜能力，它不僅可以作為保健食品、美容產(chǎn)品、包裝材料，還可以作為食品添加劑應用在肉制品改良、冷凍食品、飲料、糕點以及乳制品等中。在醫(yī)學領(lǐng)域中，膠原蛋白由于具有低免疫原性、纖維的再形成性、強的機械性能和生物可降解性等優(yōu)點，作為生物材料廣泛的應用，膠原蛋白可制成膠原海綿、膠原膜、人工皮膚、固定化美酶載體和膠囊等。 膠原蛋白作為一種新型的材料，是一個正待開發(fā)的寶藏，隨著研究的不斷深入，將會有更廣闊的應用前景。國外有許多利用膠原蛋白進行紡絲的研究報道，日本研究者采用經(jīng)收縮處理過的生絲和從生絲中提取的膠原蛋白制取具有永久彈性的真絲，并且膠原蛋白纖維的性能不次于真絲，而價格將為真絲的一半，具有廣闊的市場經(jīng)濟價值；膠原蛋白可制備醫(yī)用可吸收縫合線或與其它高分子制得共混纖維。通過與其它高分子材料共混的方式可以改善纖維性能，拓展用途。殼聚糖與膠原蛋白是目前最主要的一種天然高分子材料。對于生物醫(yī)藥行業(yè)，膠原蛋白復合材料有著更為廣闊和不可替代的應用優(yōu)勢。除同其它高分子材料共混紡絲外，膠原蛋白還具有良好的成膜性能，其優(yōu)異的生物性能使膠原蛋白共混膜制品在生物材料、食品包裝材料等領(lǐng)域都有廣闊的應用前景。本項目對制革廢物進行再利用，最大限度減少了環(huán)境污染，節(jié)約資源。
