丝素蛋白复合材料的制备及其性能研究的任务书.docx

高强度纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备及其性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着人民生活水平的不断提高和国家对医疗卫生事业投入力度的不断加大，医用材料的需求量与日俱增。纳米羟基磷灰石（n-HA）和丝素蛋白（SF）作为生物医用材料的主要成分之一，具有良好的生物相容性和可降解性，因此被广泛用于骨组织和软组织修复。同时，n-HA和SF材料的缺陷也逐渐浮现。n-HA存在疏松性、低强度、极易剥落等问题；而SF的基质稳定性差、降解速率过快等问题也不容忽视。因此，如何制备一种性能优异的复合材料，以克服单一材料的缺陷，成为近年来材料科学研究的热点之一。
二、研究目的
本研究旨在制备高强度、高生物相容性的n-HA/SF复合材料。通过对材料制备工艺、材料性能测试等方面的研究，探究其力学强度、生物相容性、耐腐蚀性等关键性能指标，并为复合材料在医疗领域的应用提供一定的理论和实践基础。
三、研究内容
1.n-HA/SF复合材料的制备
（1）n-HA的制备：采用水热法制备，调节聚酰胺（PA）和钙离子（Ca2+）的反应比例，控制形成晶粒大小及晶型，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段进行表征。
（2）SF的提取：采用缬氨酸溶液对蚕丝短纤维进行处理，进而获得高度结晶的SF络合物。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）、核磁共振波谱仪（NMR）等手段进行表征。
（3）n-HA/SF复合材料的制备：采用共沉淀涂覆法，通过控制n-HA颗粒大小、分散度以及与SF的相互作用方式等，制备具有良好相容性的n-HA/SF复合材料。
2.复合材料性能测试
（1）力学强度测试：采用万能试验机进行拉伸试验和压缩试验，分析n-HA/SF复合材料的机械强度和韧性等力学特性。
（2）材料生物相容性测试：通过原代细胞培养实验、体外接触拓扑图分析等方法，评价复合材料的生物相容性。
（3）材料耐腐蚀性测试：采用离子色谱法、电化学方法等手段，对复合材料的耐腐蚀性能进行测试。
四、进度安排
第一阶段：文献调研和材料制备（两周）
1.1文献资料的查阅和整理。
1.2n-HA和SF单一材料的制备。
第二阶段：复合材料制备及性能测试（十周）
2.1n-HA/SF复合材料制备。
2.2复合材料的力学性能测试。
2.3材料的生物相容性和耐腐蚀性测试。
第三阶段：结果分析和综合论述（一周）
3.1对实验结果进行统计和分析。
3.2撰写论文，进行综合论述。
五、预期成果
本研究的主要成果包括：
1.n-HA和SF单一材料的制备及表征结果。
2.高强度纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备工艺及其机械性能、生物相容性和耐腐蚀性测试结果。
3.相应的研究论文一篇。