新型丝素蛋白/聚氨酯纤维共混膜的制备及性能研究

丝素蛋白(SF)得益于其优秀的生物相容性和易被化学修饰等特点,是最受欢迎的用来Erdafitinib化学结构制备生物材料的原料之一。但为了避免脆性的SF材料在应用时受到限制,便引入了弹性材料聚氨酯纤维(PUF)。而为了增强SF材料作为仿生纤维应用的抗菌性,将抗菌药物放线菌素X2(Ac.X2)固定在SF上。最后获得具有增强的抗菌活性和优异机械Galunisertib配制性能的复合仿生纤维材料。本文首先使用PUF对纯的SF进行共混改性,采用溶液共混的方式通过溶液浇铸法制备不同混合比例的SF/PUF共混膜,寻找到SF与PUF的合适共混比为50%SF+50%PUF。其次在SF中引入不同质量分数的Ac.X2,制备得到了一种新型的含有Ac.X2的SF材料(ASF)。再采用前文的方法制备同一混合比例(50%SF+50%PUF)下的ASF/PUF共混膜,并探究抗菌活性和评价生物安全性。具体研究结果如下:(1)将SF与PUF通过六氟异丙醇(HFIP)溶解混合,制备出不同混合比例的SF/PUF共混膜,利用全反射红外光谱分析(ATR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、接触角(CA)、动态热机械分析(DMA)以及拉伸测试等试验手段对上述共混膜进行比较分析。结果表明:在SF与PUF溶解混合时,两者仅为物理共混,并没有发生化学相互作用;其中50%SF+50%PUF共混膜具有光滑的表面和较高的亲水性(69.2°);50%SF+50%PUF共混膜具有优良的力学性能和柔韧性,其拉伸强度高达25.7 MPa和断裂伸长率可至946.5%。并且50%SF+50%PUF共混膜也引入了一半的SF,这有利于通过SF将Ac.X2固定在材料上。(2)将不同量的Ac.X2固定在SF上得到ASF,再采用前文的方法制备同一混合比例(50%SF+50%PUF)下的ASF/PUF共混膜。之后对ASF/PUFCCS-based binary biomemory共混膜做ATR、接触角分析、拉伸测试、抗菌测试、Ac.X2渗出试验以及细胞毒性试验。结果表明:制备的ASF/PUF共混膜均有着较高的亲水性(68.4°)和柔韧性以及优秀的机械性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别大于20.2 MPa和934.8%;ASF/PUF共混膜对金黄色葡萄球菌表现出75.0%以上的抗菌活性,并且其中ASF/PUF-0.5共混膜处理过的L929细胞表现出92.8%的细胞存活率。上述实验结果表明ASF/PUF共混膜具有柔韧性、优秀的机械性能、抗菌活性和生物安全性等多功能特性。本研究制备的可拉伸的ASF/PUF共混膜具有作为抗菌型仿生纤维的应用潜力。