静电纺丝制备丝素羟基磷灰石复合纳米纤维.docx

静电纺丝制备丝素羟基磷灰石复合纳米纤维
静电纺丝制备丝素羟基磷灰石复合纳米纤维
摘要：
本文研究了利用静电纺丝技术制备丝素/羟基磷灰石（HAP）纳米复合纤维的方法。通过控制溶液中丝素和HAP的质量分数，在不同的工艺参数下进行静电纺丝操作。通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察和分析纤维的形态、直径和表面形貌。研究发现，当丝素和HAP的质量分数为3:7时，静电纺丝产生了最优的丝素/HAP复合纳米纤维。将复合纳米纤维用于细胞培养，发现复合纤维能够促进细胞的黏附和增殖。该结果证明了丝素/HAP复合纳米纤维具有很好的生物相容性和可应用性。
1.引言
羟基磷灰石是一种重要的生物医用陶瓷材料，具有良好的生物相容性、生物活性和生物可降解性。因此，HAP被广泛用于骨替代和修复领域中。丝素是一种天然蛋白质，具有极佳的生物相容性和机械性能，广泛应用于医用材料领域。
静电纺丝具有制备纳米薄膜、纳米纤维的优点，是一种实用的非常规制备方法。静电纺丝技术是利用静电场将高分子溶液或溶胶喷射成细纤维的方法，得到的纤维具有极细的直径和高的比表面积。因此，该技术被广泛用于细胞培养、组织工程和药物传递领域。
在本研究中，我们利用静电纺丝技术制备了丝素/HAP复合纳米纤维，并通过SEM和TEM观察和分析了纤维的形态和表面形貌。同时，我们将复合纳米纤维用于细胞培养，检测了其生物相容性和应用性。
2.实验部分
2.1材料制备
丝素/HAP纳米复合纤维的制备采用了静电纺丝技术。丝素（分子量为22kDa）通过水解提取法从蚕丝中纯化制备得到。HAP（纳米级别）的制备方法见文献[1]。
2.2静电纺丝制备丝素/HAP纳米复合纤维
在60°C下，HAP溶液通过声波处理和磁力搅拌混合均匀。同时丝素溶液（2%w/v）在甲酸/甲醇（体积比为2:1）的混合溶液中加热溶解。通过调节溶液中丝素和HAP的质量分数，不同的溶液配比得到。然后，将制备好的混合溶液分别注入至注射器中，通过均匀且稳定的压力喷出。通过改变静电纺丝过程中的电压和流量，得到纤维。
2.3分析方法
通过SEM和TEM观察和分析了纤维的形貌和表面形貌。通过分光光度计测试HAP的浓度和纳米复合纤维的光谱性质。通过细胞培养实验检测丝素/HAP复合纳米纤维的生物相容性和应用性。
3.结果与讨论
通过SEM观察我们得出，当丝素和HAP的质量分数为3:7时，得到了最优的丝素/HAP复合纳米纤维，纤维直径为100nm左右，表面形貌均匀光滑。同时，TEM图像显示，HAP被分布均匀地嵌入了丝素纳米纤维中。
通过细胞培养实验发现，复合纤维能够促进细胞的黏附和增殖，表明丝素/HAP复合纳米纤维具有很好的生物相容性和生物可应用性。同时，通过分光光度计测试证明，所制备的纳米纤维具有HAP的吸收峰和丝素的吸收峰，证明了纳米纤维中同时含有HAP和丝素的成分。
4.结论
本研究利用静电纺丝技术制备了丝素/HAP复合纳米纤维。通过调节溶液中丝素和HAP的质量分数，在不同的工艺参数下，得到了直径为100nm左右的丝素/HAP复合纳米纤维。通过细胞培养实验测试，发现复合纤维能够促进细胞的黏附和增殖，表明复合纤维具有很好的生物相容性和生物可应用性。因此，丝素/HAP复合纳米纤维有望被用于骨修复和骨替代领域。