羊毛角蛋白融合型丝素蛋白膜材料的性能分析

羊毛角蛋白关联蛋白(KAPs)是一类富含半胱氨酸的纤维蛋白,可以氧化形成二硫键,与疏水相互作用和范德华力一起赋予角蛋白高的机械强度和结构稳定性。为了扩展天然蚕丝蛋白质材料的研究,本文以通过转基因法得到的KAP融入型蚕丝为材料,制备丝素蛋白膜,检测分析了膜的结构和性能。发现转KAP基因丝素膜含有更多的β-折叠结构,KAP的融入可以显著提高膜的机械性能和疏水性,融入不同种类的KAP可以获得性能不同的融合蛋白材料。通过转基因法制取蚕丝/羊毛角蛋白混合蛋白膜具有方法简便、无污染等特点,可为天然蚕丝材料的研究和应用提供新的思路。

时间分辨红外光谱对丝蛋白膜构象转变动力学的研究──再生蚕丝蛋白膜在高浓度醇溶液中的构象转变

运用时间分辨红外光谱研究再生蚕丝蛋白膜在高浓度醇溶液中 (醇含量≥ 90 % )的构象转变过程 .研究结果表明 ,丝蛋白膜在纯甲醇中可以发生构象转变 ,但是在纯乙醇和纯异丙醇中却几乎不能发生构象转变 .进一步研究发现 ,当乙醇和异丙醇溶液中的水含量达到 7%～ 8%时 ,丝蛋白开始发生构象转变 .在研究的醇溶液浓度范围中 ,丝蛋白发生构象转变的速率随醇溶液中水含量的增加而增大 .根据实验结果 ,认为丝蛋白膜在溶液体系中 (无论是有机溶剂溶液还是离子溶液 )发生构象转变 ,膜的溶胀是一个前提因素 ,其原因在于溶胀可使分子链获得运动的空间 ,从而通过氢键重组而发生构象转变 .

二维相关红外光谱研究再生蚕丝蛋白膜的构象与温度之间的关系

通过二维相关红外光谱,研究了再生蚕丝蛋白膜的构象及其转变与温度之间的关系.实验结果表明,将样品从130℃升温到220℃、或在180℃的恒温过程中,丝素蛋白分子链的构象会发生变化,且不同构象对温度升高过程或180℃恒温过程响应的顺序是无规线团变化先于β折叠、α螺旋的形成.

医用丝素蛋白皮肤再生膜的生物相容性评价

背景:皮肤再生膜是与皮肤缺损表面接触的生物材料,必须考虑其对机体的毒性。目的:综合评价丝素蛋白皮肤再生膜的生物相容性。方法:(1)皮肤刺激实验:在新西兰大白兔皮肤缺损处分别敷贴医用丝素蛋白皮肤再生膜、涂抹甲醛、涂抹生理盐水,24,72 h后观察红斑和水肿情况。(2)急性全身毒性实验:通过小鼠尾静脉分别注射医用丝素蛋白皮肤再生膜材料浸提液、苯酚及生理盐水,注射后24,48,72 h,观察小鼠状态、毒性反应和死亡。(3)细胞毒性实验:分别以100%、50%、25%、10%浓度的材料医用丝素蛋白皮肤再生膜材料浸提液培养L-929细胞,培养后2,4,7 d,用紫外分光光度仪检测吸光度值;培养48 h,MTT法检测吸光度值。(4)以100%浓度的材料医用丝素蛋白皮肤再生膜材料浸提液培养L-929细胞,48 h后采用q PCR法检测细胞纤维连接蛋白m RNA表达。结果与结论:丝素蛋白皮肤再生膜对皮肤缺损创面无不良反应,未对机体皮肤产生刺激,对机体无急性毒性作用,无细胞毒性,不影响体内细胞纤维连接蛋白的表达,具有较好的生物相容性。

羊毛原纤体增强角蛋白膜的力学性能表征

基于羊毛微细结构,仿生制备了微-亚微尺度的原纤增强角蛋白膜,并以此为试样表征了该同质复合膜和增强体原纤的力学性能.试验发现,羊毛原纤的增强效果明显,复合膜的模量和强度相对未增强角蛋白膜有大幅提高.在同样的混合比下,光滑尖端原纤仅使膜的断裂伸长率略有降低;而采用分叉头端原纤作为增强体,增强、增韧效果同时改善.另采用修正混合法则,对微尺度羊毛光滑尖端原纤和分叉头端原纤的强度、模量和剪切强度进行了估算.

K_2Ti_6O_(13)晶须增强角蛋白膜的力学性能表征

以六钛酸钾(K2Ti6O13)晶须作为增强体,制备了不同晶须质量分数和分散程度下的复合膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、强力仪和有限元分析(FEA)软件对复合膜的结构与性能进行考察.SEM观察结果表明,裂纹启裂于晶须头端与基体的界面处,可将复合膜断裂特征归纳为桥式短纤维破坏模型.力学试验结果表明,在晶须质量分数为3%且晶须分散均匀时,复合膜的综合力学性能最佳.对建立的二维细观结构有限元模型进行分析发现,有限元方法能够较好地解释微米晶须增强机理和复合膜失效机制.