丝素蛋白-聚乙烯醇共混改性电纺膜的制备 - 合成纤维.pdf

2014,43(5) 王一川，刘延波，唐兵兵.丝素蛋白-聚乙烯醇共混改性电纺膜的制备 23 丝素蛋白-聚乙烯醇共混改性电纺膜的制备 1 2,3* 4 王一川 ，刘延波 ，唐兵兵 （1.四川省纺织工业设计院，四川成都 610021；2.天津工业大学纺织学院，天津 300387；3.天津工业大学教育部先进纺织复合材料重点实验室，天津 300387； 4.天津工业大学材料科学与工程学院，天津 300387） 摘 要：采用静电纺丝技术，以特殊设计的金属丝螺旋盘绕滚筒作为接收装置，制备了具有一定取向的 丝素蛋白(SF)-聚乙烯醇(PVA)共混纳米纤维材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对纤维形貌进行观察，并通 过Image-ProPlus软件对纤维细度进行测试，探讨了SF与PVA的配比以及纺丝电压、接收距离等静电纺 丝参数对所得纳米纤维形貌、细度及其分布的影响。结果表明：将质量浓度为25kg/L的SF与质量分数 为8%的PVA以质量比15 ∶3.2共混，并采用20kV的纺丝电压和13cm的接收距离静电纺时，所得纳米 纤维的平均直径约为238nm，且直径分布较为均匀。采用该法制得的纳米纤维材料具有一定的纤维取 向，有利于细胞生长，可应用于生物医药领域。 关键词：丝素蛋白；聚乙烯醇；纳米纤维；静电纺丝；可纺性；取向 中图分类号：TQ340.649 ∶TQ342 文献标志码：A 文章编号：1001-7054(2014)05-23-06 蚕丝主要是由丝胶(sericin)和丝素蛋白(Silkfi⁃ 提高了其渗透及细胞吸附等优良性能，从而可进一 [1] [3] broin,SF)两部分构成 。丝素蛋白作为一种天然的 步提升其在生物医学领域的应用潜力 。 蛋白纤维材料，具有良好的生物相容性，对机体无 随着再生医学技术的快速发展，组织工程学科 [2] 毒性、无致敏和刺激作用 。SF可部分生物降解， 也越来越受到人们的关注。SF-PVA共混静电纺纳 其降解产物本身不仅对组织无毒副作用，还对皮 米纤维作为组织工程支架，一方面由于电纺纳米纤 肤、牙周组织等有营养与修复的作用，然而纯SF 维膜具有孔隙率高、长径比大、生物相容性好的优 溶液的可纺性差，用其制备的蛋白膜硬而脆、易断 点，有利于细胞的黏附、迁移以及增殖，可引导细 裂，膜的力学性能较差，极大地限制了材料的实际 胞分化成细胞体；另一方面，神经、平滑肌血管内 [3] 应用 。聚乙烯醇(PVA)是一种亲水性优良、生物相 皮细胞、骨骼肌细胞等在组织的生长上具有方向 容性好并可降解的水溶性高分子，有很好的线型结 性，控制细胞按照一定的方向生长对其分化具有非 构，柔韧性好、化学性质稳定、可纺性好，可用于 常重要的作用。在生物相容性纳米纤维材料用于组 [4] 生物医学材料 。把SF与PVA共混纺丝，可提高 织工程支架的研究中，人们也发现纳米纤维的取向 SF的可纺性，降低生产成本，使丝素膜的使用范 度对于细胞的吸附和增殖具有重要作用，即细胞倾 围得到拓展。利用静电纺丝技术加工SF-PVA材