鱼鳞胶原蛋白的提取与胶原海绵的制备研究的任务书.docx

鱼鳞胶原蛋白的提取与胶原海绵的制备研究的任务书
任务书
鱼鳞胶原蛋白的提取与胶原海绵的制备研究
一、背景与意义：
胶原蛋白是一种重要的结构蛋白质，存在于人体的骨、皮肤、关节、眼球、软骨等组织中。由于其良好的生物相容性和生物可降解性，因此在医学和生物工程领域有着广泛的应用：如骨修复、组织再生、皮肤修补、药物缓释等。在以往的研究中，为提取胶原，通常使用的是来源于猪、牛或鸡等动物的皮肤、骨等。然而这些动物来源的胶原蛋白存在较大的病原体传播风险，同时也会面临动物粮食资源的压力。因此，近年来越来越多的研究开始关注于利用鱼类资源作为提取胶原的原材料。
鱼鳞作为鱼类中含有丰富的胶原蛋白质来源之一，其蛋白组分可达到40%，基本由胶原蛋白、鱼粘多糖、海藻酸等组成，且与哺乳动物的胶原蛋白存在着显著的相似性。因此，以鱼鳞为原料提取胶原蛋白对于替代动物源胶原蛋白具有广阔的发展前景。同时，胶原蛋白海绵作为一种新型的生物医用材料，已经在组织工程、药物缓释等方面得到了广泛的应用。因此，研究鱼鳞胶原蛋白的提取方法以及利用提取的胶原蛋白制备胶原海绵具有极其重要的实际意义和应用价值。
二、研究内容：
本次实验旨在开发以鱼鳞为原料的胶原蛋白提取技术，同时制备出胶原海绵并进行性能测试，具体研究内容包括：
1.鱼鳞预处理：采用鱼鳞溶解与重结晶法制备鱼鳞胶原进行下一步的提取工作。其中鱼鳞重结晶过程中考虑到结晶方式、结晶条件等。
2.胶原蛋白提取：根据前期的鱼鳞预处理，并结合常用的物理与化学提取方法，以及超声波波浪法、微波法等现代化方法，探究提取鱼鳞胶原蛋白的最佳工艺条件。
3.胶原海绵制备：采用自制的静电纺丝技术结合有机相分离法、凝胶制备法等方法，制备胶原海绵并对其性能进行测试。包括海绵孔径、孔隙度、体积吸水率等。
4.评价所制造的静电纺胶原海绵性能：海绵性能包括细胞毒性测试、机械性能测试、吸附性能、溶胀性等。
三、预期目标：
本次实验预期能够制备出以鱼鳞为原料的胶原蛋白，并将其制备成具有一定性能的胶原海绵，并能够对其进行一定程度上的应用性能测试。具体目标如下：
1.优化鱼鳞胶原提取条件，提高提取胶原蛋白的产率。
2.制备出孔径均匀、无污染、性能稳定的静电纺胶原海绵。
3.通过海绵性能测试，获得其吸水性能、溶胀性能、吸附性能、细胞毒性测试等性能指标，为其应用于生物医用材料奠定基础。
四、实验步骤：
1.鱼鳞的制备：收集好的鱼鳞经过水洗，晾干，切碎，备用。
2.鱼鳞预处理：将切碎好的鱼鳞进行酸碱处理，去除鱼鳞中的脂肪等杂质，并进行脱色处理。
3.鱼鳞重结晶：将提取好的鱼鳞蛋白进行重结晶操作，掌握不同条件下的制备方法，并考虑其对后续实验的影响。
4.胶原蛋白提取：在预处理和重结晶完成后，按照不同的提取方法进行提取，确定其最佳提取方法。
5.制备静电纺胶原海绵：将提取好的胶原蛋白利用静电纺技术制备成纤维状，并采用有机相分离法、凝胶法等方法将其制备成为海绵的形状。
6.性能测试：对胶原海绵的性能进行测试及分析，如吸水性、溶胀性、吸附性、细胞毒性等。
五、实验条件：
实验时间：6周
实验地点：实验室
实验材料：新鲜鱼鳞、酸碱溶液、酒精、有机溶剂
实验仪器：离心机、高速搅拌器、制冰机、显微镜、涂布机、拉伸机、针刺机等
六、参考文献：
[1]周恒,王永寿.鱼鳞中胶原蛋白的提取及其结构特性[J].中国水产科学,2011(6):1-17.
[2]于春升，毛旭霞,乔蕾,EDUARDOF.鱼胶原的提取与性质研究进展[J].日用化学工业,2019,(2):175-180.
[3]李晶晶,贺翼飞,李欣月等.自然鱼鳞胶原纤维发展现状与研究进展[J].化学通报，2019，1(6):467-472。