絲素蛋白納米纖維-納米金復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、納米金由于具有獨(dú)特的光電性能和生物相容性,在生物診斷、生物成像、光熱治療、藥物控釋等眾多領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值,已經(jīng)成為目前研究最熱的納米材料之一。納米金的尺寸、形狀、穩(wěn)定劑的種類和組合方式?jīng)Q定了納米金的應(yīng)用范圍。與分散納米金相比,一維排列的納米金在光熱治療、拉曼增強(qiáng)和導(dǎo)電性方面具有獨(dú)特的性質(zhì)。作為天然高分子,絲素蛋白因具有良好的生物相容性、可降解性、機(jī)械穩(wěn)定性等受到關(guān)注,同時(shí)絲素蛋白納米顆粒已經(jīng)被證明可以用來(lái)制備納米金顆粒,然而利用

2、絲素蛋白納米纖維制備一維排列的納米金顆粒目前還沒(méi)有報(bào)道。這主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)體外重組或家蠶腺體內(nèi)獲得的絲素蛋白納米纖維一般以凝膠或者固體狀態(tài)存在,不利于納米金的合成。因此體外制備絲蛋白納米纖維水溶液并以此為基礎(chǔ)合成一維排列的納米金線將會(huì)拓展絲素蛋白在光電領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　在本論文中,我們首先將新鮮的絲素蛋白溶液進(jìn)行濃縮、稀釋和熱處理,絲素蛋白納米結(jié)構(gòu)由納米顆粒自組裝成長(zhǎng)度為1-2μm,高β-sheet含量納米纖維。以此為基礎(chǔ),利用化

3、學(xué)合成法得到了在絲素蛋白納米纖維上生長(zhǎng)的分散納米金,尺寸在3.60±1.09 nm左右。同時(shí)絲素蛋白對(duì)納米金具有穩(wěn)定作用(zeta電位在-20 mv左右),較強(qiáng)的靜電排斥作用促使納米金在水溶液中保持穩(wěn)定狀態(tài)。
　　然后通過(guò)改變反應(yīng)溶液的pH,我們得到一系列不同尺寸的納米金顆粒,并探究了其在拉曼增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用,獲得具有良好拉曼增強(qiáng)效應(yīng)的納米金材料。隨后與絲素蛋白納米顆粒穩(wěn)定的納米金對(duì)比,系統(tǒng)研究了絲素蛋白模板結(jié)構(gòu)變化對(duì)納米金穩(wěn)定性的

4、影響。
　　最后,利用絲素蛋白納米纖維的模板效應(yīng),通過(guò)重復(fù)還原法提高納米纖維上金顆粒的密度,加入適量的生長(zhǎng)液,得到了完整的一維納米金線。以此為基礎(chǔ),通過(guò)層層沉積法制備了二維薄膜,導(dǎo)電性測(cè)試表明其I-V曲線具有明顯的歐姆特性,呈現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性,有望應(yīng)用于電刺激誘導(dǎo)干細(xì)胞分化和增殖的研究。
　　綜上所述,本文通過(guò)濃縮、稀釋和熱處理的方法得到了絲素蛋白納米纖維。以此為模板和穩(wěn)定劑并結(jié)合不同的處理方法得到各種納米金材料。該研究不僅