含膽酸衍生物高分子原纖維的仿生礦化.pdf

1、仿生學(xué)是模仿自然的科學(xué)。仿生礦化一般指用有機(jī)分子作為基質(zhì)在體外誘導(dǎo)無(wú)機(jī)結(jié)晶成核、成長(zhǎng)的科學(xué)研究范疇。在這里有機(jī)分子用于模仿生物大分子；過(guò)飽和水溶液用于模仿生物環(huán)境。仿生礦化研究的進(jìn)步對(duì)材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的影響都非常重要，其中螺旋性的高分子纖維的礦化對(duì)探索仿生礦化機(jī)理有著普遍的科學(xué)意義。這是由于廣泛存在于生物體系的膠原分子具有三螺旋線形的結(jié)構(gòu)。用高分子模仿膠原在體內(nèi)的行為是一種仿生的策略。這種策略的核心是設(shè)計(jì)一種高分子結(jié)構(gòu)，使它兼?zhèn)渎菪?/p>

2、、剛性、和誘導(dǎo)礦的能力。我們發(fā)現(xiàn)含膽酸衍生物的高分子具有螺旋性和剛性的主鏈。它的直徑約為1.5 nm，而長(zhǎng)度取決于分子量。纖維主鏈?zhǔn)鞘杷摹Ｎ覀冇眠x擇性水解的方法可以移去側(cè)基上的甲基，從而得到主鏈?zhǔn)杷鴤?cè)鏈親水的兩親型高分子纖維。疏水的主鏈用于促進(jìn)在水溶液中的自組裝。那些側(cè)鏈上的親水基團(tuán)則用于誘導(dǎo)無(wú)機(jī)礦形成。
　　 不含細(xì)胞的模擬人工體液含有類(lèi)似人體細(xì)胞外體液中無(wú)機(jī)離子種類(lèi)和濃度。為了在體外使生物活性材料表面上形成羥基磷灰石，這

3、個(gè)溶液不僅可以用于評(píng)價(jià)人工材料的生物活性，而且還能在仿生的條件下在各種材料表面上形成羥基磷灰石。我們發(fā)現(xiàn)這種人工模擬體液內(nèi)部含有直徑約6納米的羥基磷灰石晶粒。并且在60天期間內(nèi)沒(méi)有明顯聚集。
　　 在本論文中，我們通過(guò)樣品在紫外光區(qū)消光系數(shù)的變化推測(cè)高分子納米纖維的礦化行為。用HRTEM確認(rèn)了高分子納米纖維表面上形成板狀羥基磷灰石結(jié)晶，板狀結(jié)晶的電子衍射圖案指出羥基磷灰石是單晶，并且單晶的C軸[001]方向與高分子纖維自組裝體表