酪氨酸酶催化交聯(lián)絲素蛋白材料的研究.pdf

1、家蠶絲素蛋白具有優(yōu)良的生物相容性，其用作組織工程支架等生物醫(yī)用材料前景廣闊。但未經(jīng)交聯(lián)的絲素材料易溶于水，難以實際應(yīng)用。尋求一種使絲素蛋白材料的生物相容性和物理性能都較好，且可調(diào)控其生物降解速率的新的交聯(lián)手段，是絲蛋白生物材料領(lǐng)域的迫切需求。酪氨酸酶是一種含銅的金屬酶，廣泛分布于微生物、動植物及人體中，與生物體合成色素直接相關(guān)。本文用酪氨酸酶催化絲素大分子間的交聯(lián)反應(yīng)，制備再生絲素蛋白材料，對交聯(lián)絲素材料的結(jié)構(gòu)、物理性能以及體外酶降解行

2、為進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，并以絲素膜為載體進(jìn)行L929細(xì)胞體外培養(yǎng)，研究交聯(lián)絲素膜的細(xì)胞相容性。
　　 首先，用流延法制備酪氨酸酶催化交聯(lián)的絲素膜。熱水溶失率的測試結(jié)果表明交聯(lián)后絲素膜的耐水性得到顯著提高，膜的交聯(lián)度隨著酪氨酸酶添加量的增加而有所增大。交聯(lián)膜的紅外吸收光譜顯示，在酪氨酸酶的催化作用下，絲素蛋白的酪氨酸殘基氧化為鄰苯醌，并與自由氨基發(fā)生分子間和分子內(nèi)的交聯(lián)。氨基酸分析結(jié)果表明，經(jīng)交聯(lián)后膜內(nèi)酪氨酸和賴氨酸含量減少，進(jìn)一步說

3、明酪氨酸酶能夠催化絲素蛋白中的酪氨酸和賴氨酸發(fā)生相互作用從而有效地交聯(lián)絲素蛋白。X-射線衍射結(jié)果表明交聯(lián)絲素膜仍以無定形結(jié)構(gòu)為主，與未經(jīng)交聯(lián)的絲素膜相比，凝聚態(tài)無顯著變化。絲素膜經(jīng)酪氨酸酶催化交聯(lián)后，斷裂強(qiáng)度有所提高，斷裂伸長率變化不明顯。
　　 其次，用冷凍干燥法制備酪氨酸酶催化交聯(lián)的多孔材料。研究表明，經(jīng)酪氨酸酶催化交聯(lián)后，絲素多孔材料的熱水溶失率明顯降低。紅外吸收光譜、X-射線衍射和熱分析結(jié)果表明，交聯(lián)后的多孔材料以無定形

4、結(jié)構(gòu)為主。交聯(lián)多孔材料的孔徑、孔隙率隨著絲素溶液濃度的增大和冷凍溫度的降低而減小。
　　 再次，選擇膠原酶IA作為體外催化絲素蛋白材料水解的模型酶，研究不同交聯(lián)度的絲素膜的體外生物降解行為。結(jié)果表明，隨著絲素膜交聯(lián)度的增大，其降解速率顯著減緩，降解產(chǎn)物中的游離氨基酸含量減少。通過調(diào)節(jié)交聯(lián)度，可以調(diào)控絲素膜的生物降解速率。
　　 最后，通過體外細(xì)胞培養(yǎng)研究了L929細(xì)胞在酪氨酸酶催化交聯(lián)絲素膜上的粘附、生長和增殖狀態(tài)。用熒