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一种基于鱼胶原的抗菌止血医用敷料的制备及其性能研究

作　者: 尚柯
导　师: 张兴群
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 胶原四氧化四银静电纺丝抗菌止血医用敷料
分类号: TS106.67
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

胶原蛋白具有止血效果、能够促进细胞生长、具有生物可降解性,因而可以用来制备止血敷料。出血伤口易感染病菌,若向该敷料中添加具有广谱抗菌效果的抗菌剂Ag4O4,则可有效防止伤口被微生物感染。现在实际应用的胶原蛋白大都来自于陆生动物,然而近年来由于疯牛病、口蹄疫等传染病的发生使人们对于陆生动物来源的胶原蛋白的安全性产生了怀疑,同时由于陆生动物在信仰伊斯兰教的地区还受到限制,因此研究鱼类胶原蛋白的提取和应用显得非常重要。青鱼是我国淡水养殖的“四大家鱼”之一,是重要的经济鱼类,易于饲养,产量高。此外,青鱼体长,含有的鱼皮、鱼鳞、鱼鳔较多,胶原蛋白含量丰富。出于此目的,本论文展开了以下研究：1.以青鱼为原材料研究了胶原的提取、表征和应用。首先探索了从青鱼的鱼皮、鱼鳞、鱼鳔中分离纯化得到胶原蛋白的方法,以酸法和胃蛋白酶法提取相应得到酸溶性胶原(ASC)和酶溶性胶原(PSC),确定提取方案-从青鱼鱼鳔中以酶法分离纯化得到胶原,然后优化该方案,最后胶原的提取率为8.67%。为了有效地利用胶原,还对该胶原进行了表征,通过核磁氢谱、红外光谱、SDS-PAGE电泳可以看出提取的胶原纯度较高,具有三螺旋结构,分子量约为100kDa～200kDa,通过差示扫描量热法可以看出其热变性温度为40-60℃,具有代替陆生动物胶原的潜力。2.研究了静电纺丝制备胶原纤维敷料的工艺及纺丝前后胶原蛋白性质的变化。通过大量的实验发现,当胶原浓度为5%(质量分数,溶剂为六氟异丙醇),纺丝电压为20kV,接收距离为12cm,纺丝原液的流速为0.6ml/h时,可得到粗细均匀的平均直径仅100nm的胶原纤维。静电纺丝并用25%的戊二醛蒸汽交联后,胶原纤维具有一定的疏水效果,而胶原的其他性质基本无改变。说明静电纺丝是一种制备生物纳米纤维的良好方法。3.通过软化学方法制备得到Ag4O4,对比制备条件的影响设计出最佳实验方案,并对产物进行了表征。实验发现,获得的Ag4O4的粒径为微纳米级别,是Ag2O和Ag2O3的混合物。由于Ag4O4中的Ag+/Ag3+电位不平衡,使其对表面裸露-N基(NH,-NH2)和-S基(S-S,-SH)的蛋白质具有亲和性,能与-N基和-S基发生热力学吸附并触发氧化还原反应,从而产生致使蛋白质构象改变的电杀作用和鳌合作用。定性和定量的抗菌测试显示,0.1%Ag4O4对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌及铜绿假单胞菌具有显著的抗菌效果。4.最终产品的制备及性质研究。通过化学沉降法将Ag4O4添加到胶原纤维中去,结合有抗菌剂的胶原纤维敷料不仅止血时间短,而且对具有代表性的致病菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和铜绿假单胞菌具有良好的抗菌效果,所以可作为一种具有抗菌止血功能的医用敷料应用。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-19
  1.1 引言  11-12
  1.2 国内外的研究概况  12-14
    1.2.1 止血敷料的研究概况  12
    1.2.2 提取胶原的研究概况  12-13
    1.2.3 静电纺丝的研究概况  13-14
    1.2.4 Ag_4O_4的研究概况  14
  1.3 研究机理  14-17
    1.3.1 胶原的止血机理  15
    1.3.2 静电纺丝基本理论  15-17
    1.3.3 Ag_4O_4的抗菌机制  17
  1.4 本课题的研究内容、研究意义及创新点  17-19
    1.4.1 本课题的研究意义  17-18
    1.4.2 本课题的创新点  18
    1.4.3 本课题的研究内容  18-19
第二章鱼胶原的提取及性质表征  19-34
  2.1 概述  19
  2.2 实验部分  19-24
    2.2.1 主要试剂及原材料  19-20
    2.2.2 主要仪器设备  20
    2.2.3 实验方法  20-24
  2.3 实验结果与讨论  24-33
    2.3.1 原材料中羟脯氨酸含量的测定及胶原含量的估算  24
    2.3.2 原材料及提取工艺的初步确定  24-25
    2.3.3 胶原蛋白性质的表征  25-28
    2.3.4 分离条件对胶原的影响  28-30
    2.3.5 预处理条件对胶原的影响  30-33
  2.4 结论  33-34
第三章鱼类胶原的电纺工艺研究  34-43
  3.1 概述  34
  3.2 实验部分  34-35
    3.2.1 主要试剂及原料  34
    3.2.2 主要仪器设备  34-35
    3.2.3 实验方法  35
  3.3 实验结果与讨论  35-41
    3.3.1 纺丝条件对纤维形貌的影响  35-40
    3.3.2 纺丝前后胶原性质的研究  40-41
  3.4 结论  41-43
第四章 Ag_4O_4的制备及其抗菌性能的研究  43-52
  4.1 概述  43
  4.2 实验部分  43-46
    4.2.1 主要试剂及原料  43-44
    4.2.2 主要仪器设备  44
    4.2.3 实验方法  44-46
  4.3 实验结果与讨论  46-51
    4.3.1 Ag_4O_4的制备  46
    4.3.2 Ag_4O_4制备条件对产率的影响  46-48
    4.3.3 Ag_4O_4的表征  48-50
    4.3.4 Ag_4O_4的抗菌效果测试  50-51
  4.4 结论  51-52
第五章抗菌止血医用敷料的制备及性能研究  52-55
  5.1 概述  52
  5.2 实验部分  52-53
    5.2.1 主要试剂及原料  52-53
    5.2.2 主要仪器设备  53
    5.2.3 实验方法  53
  5.3 实验结果与讨论  53-54
    5.3.1 抗菌性能测试  54
    5.3.2 测量全血凝固时间  54
  5.4 结论  54-55
第六章结论与展望  55-57
  6.1 结论  55
  6.2 展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读学位期间发表的论文情况及专利申请  62

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