基于丝素蛋白的新型骨科内固定材料的制备与表征

Preparation and characterization of novel silk protein-based material for orthopaedic internal fixation

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摘要目的：探讨基于可降解丝素蛋白的新型骨科内固定材料的制备方法及其表征。方法采用三元溶液对脱胶后的天然蚕茧进行溶解，经过透析、冻干、再溶解等处理，得到具有良好力学性能的材料。扫描电镜观察材料表面及横断面的微观结构，能谱分析仪检测材料表面的主要成分及元素组成，傅里叶变换红外光谱仪分析特征谱带；同时检测材料的热学性质、接触角、生物力学性能、吸水膨胀率和降解特性等。结果材料结构致密，主要成分是C、N、O，在1622.44 cm-1和1513.98 cm-1处有明显吸收峰。热重分析和差示扫描量热仪试验证实材料具有明显的热耐受性；表面接触角为（106.8±0.9）°，呈明显疏水性；生物力学实验表明材料所能承受的平均最大载荷为（437±52）N，能够满足临床骨科内固定材料的要求。经过改性的材料仍有一定的吸水性及可降解性：浸泡2 h吸水速度开始增快，48 h后基本达到饱和，最大吸水率为（30.7±0.3）%；随着浸泡时间延长，材料直径不断增加，48 h时直径增大率达（17.9±1.5）%；材料的降解曲线拟合符合二阶函数规律。结论制备出的基于丝素蛋白的新型骨科内固定材料具有结构致密、热耐受性良好、力学性能稳定及可降解等优点。