摘要：针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。
关键词：蚕丝蛋白；生物相容性；生物降解性；生物医学材料
中图分类号：TS149；TS102.33 文献标识码：A 文章编号：1001-7003(2010)07-0018-05
蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状
侯春春，张胡静，李圣春，成国涛，徐 水
(西南大学 生物技术学院，重庆 400715)
Research Status of Silk Protein as Arti ? cial Tissue Material
HOU Chun-chun, ZHANG Hu-jing, LI Sheng-chun, CHENG Guo-tao, XU Shui
(College of Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, China )
Abstract: Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties, chemical properties, biodegradability and good compatibility with human body. It is a good biomedical material. In view of the structure and characteristics of silk protein, this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve, skin, bones, blood vessels, tendons, ligaments, cornea and other features of biomedical materials, as while discussed the prospects for their development.
Keywords: Silk protein; Biocompatibility; Biodegradability; Biomedical materials
收稿日期：2010-03-18；修回日期：2010-05-08
基金项目：重庆市科委科技攻关项目（CSTC2009AC1006）作者简介：侯春春(1986－ )，女，硕士研究生，研究方向为生物材料。通讯作者：徐水，副教授，硕士生导师，xushui@https://www.doczj.com/doc/022114559.html,。
蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，享有“纤维皇后”的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，蚕丝的非服饰用途也非常广泛，如在食品、化妆品、保健品以及医学等方面的应用。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。
人体组织损伤的修复多采用自体移植，其优势在于供体与受体间的排异反应弱，生物相容性好，受损区域能在短时间内达到较好修复效果，缺陷是供体有限。后期的研究中尝试采用异体移植，临床中虽不乏成功案例，但其缺陷也尤为明显，潜藏人畜共患病传播的危险，以及受体表现出严重的排异现象。随着组织医学材料研究的兴起，新材料的开发逐渐替代了传统的治疗方法，已取得大量突破性进展。如利用金属、陶瓷分别修复人体骨骼缺损和作为牙齿的替
代品，人工多聚物合成人工晶体用作眼疾的治疗，或是利用硅胶作为人体脂肪的替代品。大量的临床案例已证明以上材料的适用性。但随着植入时间的增加，金属以及人工多聚物在体内血液和体液的作用下逐渐降解成小分子或溶出金属离子，引起受体局部炎症反应，严重者造成组织坏死。近年来，天然材料的应用逐渐引起人们的关注，如胶原、蚕丝、纤维蛋白、几丁质、珊瑚、壳聚糖等。
1 蚕丝蛋白在生物医学应用方面的优势
1.1 生物相容性
作为组织的替代品，人工材料首先应具有较好的生物相容性，并适宜细胞的附着、延伸和繁殖。生物相容性是由材料本身和结构决定的，一般分为材料表面的生物相容性和结构相容性两方面，表面相容性由材料表面的化学性质控制，影响细胞的贴附和延伸；结构上的生物相容性是指材料在空间结构上影响细胞的生长和繁殖[1]。Bruce Panilaitis等[2]通过比较
在不同蚕丝纤维表面培养小鼠的巨噬细胞1～7 d，证实了单纯的丝素蛋白不会产生免疫反应。Gregory H Altman等[3]尝试在丝素做成的载体上培养成人的骨髓基质细胞，通过扫描电镜观察、DNA量化分析，以及
胶原蛋白的测定，发现骨髓细胞能在丝素载体上正常生长。Ronald E Unger等[4]在纯丝素膜上培养来源于人体不同组织的不同细胞，如上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、角化细胞等，扫描电镜观察发现，所有的细胞都能在丝素膜表面贴附、延伸，细胞之间联系紧密。其中绝大多数细胞能在丝素膜表面存活，并覆盖于整个膜表面和材料表面的凹陷，细胞的生长对材料的结构并无改变。M Fini等[5]采用丝素凝胶修复兔大腿骨损伤并对比常用的乳酸乙交酯，以梁小骨的数量、厚度、间隙作为依据，证实丝素凝胶更有利于缺陷的恢复，相对于乳酸乙交酯材料更接近人骨的再生。1.2 生物降解性
材料的降解性也是衡量其能否作为组织替代品的标准之一。理想的人工组织材料应具有与修复区组织细胞生长一致的降解速率。同时，不能降低相关的力学性能，这样才能为新生组织提供相应的力学支撑。降解后的单体不造成组织免疫反应。研究表明：植入活体的丝素纤维，2个月内，其力学强度仍高于植入前力学强度的50 %[6]。植入体内的蚕丝在一年里仍保持一定张力，而完全分解大约需要2年[7]。所以，蚕丝作为一种蛋白质是可以降解的，并且植入人体内最终也会被吸收，只是降解时间比一般意义上的可降解材料要长。L Meinel等[8]在多孔丝素支架上模拟体内骨细胞生长环境，培养人体骨髓干细胞5周，发现丝素支架缓慢的降解过程有利于羟基磷灰石的沉淀以及类骨小梁细胞的出现。将该种材料植入小鼠的骨缺损区发现，5周内有新骨形成。与当前的人工材料，如聚乳酸、聚乙二醇等相比，丝素的降解产物为小分子氨基酸，安全性更高，而人工材料的降解产物会通过降低环境的pH值而产生明显的炎症反应。胶原蛋白作为当前研究最广泛的天然材料，在降解过程中同样无炎症反应，但降解的速度受到交联度影响，导致降解速度不易控制。丝素的降解性可以通过改变丝素材料中的蛋白质结构，材料的孔隙率，孔径大小以及植入区域得到调控[9-10]。
2 蚕丝蛋白在生物医学领域的研究现状
蚕丝最早被用作手术缝合线，相对其他缝合材料，蚕丝的亲和力和适应性非常强，在伤口愈合后可被人体吸收降解，患者免受拆线的痛苦[11]。由于最初采用的蚕丝缝合线表面仍残留部分丝胶，引起炎症反应，所以在过去仅限于小范围使用，并未得到推广。直至近年，人们对蚕丝的应用研究才逐渐扩大和深
入，并逐年增加。当前已有蚕丝在皮肤、神经、骨、血管、心脏等组织修复中的研究报道。2.1 人工神经
神经创伤修复是当今医学的一大难题。由于创伤、疾病等造成的不规则神经创面，恢复过程中如果缺乏必需的填充物，将导致神经瘤的形成。因此，自体移植到目前为止仍被认为是最有效的修复方法。长期以来由于供体的严重匮乏，以及替代材料的研究进展缓慢，致使大量患者得不到及时有效的治疗。修复神经的非神经材料有硅胶管、骨骼肌、动脉或静脉血管和几丁质等。近十年的研究表明理想的神经修复材料必须具备以下条件：一是替代品需完全降解、无组织毒性，且能促进神经细胞的再生。非降解性材料需通过后期手术取出。二是人工神经在受体中存在较长时间来满足再生轴突通过远端吻合口。三是替代品有足够的空间和表面通透性，满足雪旺细胞的生长和营养物质的运输[12]。
Y M Yang等[13]在丝素纤维上和丝素提取液中分别培养鼠背根神经和坐骨神经，通过与对照比较发现，丝素对2种细胞的存活和生长无负面效应，这为丝素作为神经材料的开发奠定了基础。Yu Min Yang等[14]通过对丝素、自体移植材料和缺损空白材料在6个月内对雄性鼠坐骨神经缺损的修复效果的对比发现，含有丝素纤维的丝素修复材料不但具有较好的机械性能和可渗透性，而且修复效果接近自体移植。由此表明：丝素在神经修复材料中具有较高的应用价值。2.2 人工皮肤
人体皮肤主要分为表皮和真皮，表皮位于皮肤的最外层，与外环境相接触，主要起保护作用。表皮从里向外又分为：基底细胞层、颗粒层、透明细胞层和角化层。正常情况下，基底细胞层不断分化，向外推移并不断替代角化层的衰老细胞。小面积的创伤可以通过表皮细胞的爬行作用得到修复。并且，利用皮肤细胞自己的爬行修复能力进行人工皮肤的研究，已付诸实践[15]。
丝素蛋白膜既有良好的透水、透气性，又对创面有较强的黏合力而无占位现象(即不影响人工皮肤覆盖下自体皮肤的生长)，不被细菌穿透，而且遇湿更加柔软，与创面的贴附良好，再加上丝素蛋白膜光滑柔软、无刺激性，因此是人工皮肤和创面覆盖等极为理想的材料。吴徵宇[16]用丝素膜制成人造皮肤创面保护膜和新鲜猪皮在兔身上做对比，试验结果显示，丝素膜的各项性能均优于猪皮。
张幼珠等[17-18]通过在丝素中添加抗菌药物制备得到具有抗菌作用的丝素膜。临床试验表明，药物丝素膜既具有保护创面的作用，又具有清除细菌、控制感染的作用。因此，兼有局部应用抗菌药物和作为创面覆盖膜的优点，用于烧伤感染创面，可有效地控制创面感染，促进创面愈合。杨建等[19]通过化学改性的方法将抗菌肽Cecropin B 接枝到水不溶性蚕丝蛋白(丝素)膜表面，制备了具有良好、持久抗菌活性的蚕丝蛋白膜。该改性蚕丝蛋白膜对小鼠成纤维细胞L929 的增殖没有明显的抑制作用，对细胞形态也无明显的影响。
再生丝素材料在皮肤修复过程中取得了巨大成功，但在使用过程中机械性能上的不足限制了它的应用范围。为获得不同机械性质的丝素膜材料，研究人员尝试在制备过程中添加一种或多种物质，基于不同材料优势互补的构想，获得目的材料。常用的改性方法有接枝和共混。如李明忠等[20]制备的丝素／聚氨酯共混膜中，聚氨酯阻止了丝素蛋白质大分子链段间产生过多的氢键结合，降低了丝素的结晶度，增加了可自由伸展链段，加上聚氨酯主链本身具备很好的柔顺性，所以共混膜的强度，柔软性、弹性相对纯丝素膜有明显提高。到目前为止，人们已尝试将丝素分别与壳聚糖、胶原、聚乳酸和聚己内酯等进行共混获得新的支架材料，以达到优势互补。
2.3 人工骨骼
骨的修复必需有种子细胞、支架材料和生物调节因子3个要素[21]。细胞在材料上的生长需经过附上、黏附以及延伸3个步骤。其中支架材料在修复过程中作为模板为骨细胞的贴附生长提供一个稳定的环境，并影响骨细胞的进一步繁殖。理想的支架应表现出稳定的与天然骨近似的机械性能、良好的生物相容性以及与新骨生长相适应的降解性。目前用于骨修复的支架材料主要有金属、生物玻璃、人工聚合物、天然聚合物、医用复合材料、医用生物陶瓷和纳米人工骨等。各种材料都存在不同程度的缺陷，限制了其在临床上的应用。丝素具有良好的机械性能和理化性质，可调节的生物降解性，生物相容性好，无毒、无刺激性等优点，已逐步成为人工骨的一种重要材料来源。
Sofia等[22]和J Chen等[23]通过在丝素纤维上培养造骨细胞、骨髓细胞和成纤维细胞，证实了丝素肽链中所含有的促生长因子Arg(R)-Gly(G)-Asp(D)相对其他人工骨材料更有利于骨细胞的贴附生长。张锋等[24]把BMP-2装载到多孔丝素蛋白支架上，研究其在体内外的释放。当把装载有BMP-2和hMSCs的支架移植到鼠极限缺损颅骨中后，产生了明显的骨向内生长。特别是当把支架、BMP-2和hMSCs在植入前先进行组织工程培养4周后，可提高骨愈合。
丝素蛋白还是软骨组织工程的较理想支架材料。Y Wang等[25-26]通过实时RRT-PCR对细胞外基质、软骨特异性基因标志物的分析，以及用组织学和免疫组化手段对细胞外基质软骨特异组分的评估证明，MSCs在丝素支架上具有成软骨特性。
人们还运用多种方法对丝素蛋白进行修饰改性，使其能适于不同细胞的生长；或将丝素与其他材料(如海藻酸钠、壳聚糖、明胶、间规聚乙烯醇等)共混，从而得到性能优异的支架材料，以满足组织工程对支架材料的多方面的性能要求。
2.4 人工血管和抗凝血材料
人工血管材料不但应具有较好的生物相容性，也应具有与人体血管相适应的力学性能，才能保证其能顺利植入体内，在体内保持通畅，还应具有顺应性和可灭菌性[27]。目前所使用的人工血管根据材质可分为：合成血管、生物血管、表面改性人工血管和支架血管。合成血管主要由惰性高分子合成，是当前应用最多的人造血管，如Dacron(涤纶)、e-PTFE(膨化聚四氟乙烯膜)和PU(聚氨酯)等。前者抗凝结性较弱，易形成血栓，引起严重的炎症反应。生物血管主要指自体、异体和异种血管。表面改性血管主要是通过物理、化学或生物方法对血管改性，使其更适用于人体环境。而支架血管主要是通过在金属支架外套上一层血管膜来提高其生物相容性。上述人工血管各有优势，而最大的不足在于大多数不具有生物降解性，或是降解后的产物会引起受体的炎症反应[28]。王维慈等[29]通过对几种临床常用的人造血管生物材料和丝素蛋白改性聚氨酯材料SF-PU(1∶1)在大鼠体内引起的急性期组织反应的对比证实，SF-PU(1∶1)材料的组织相容性最好，加之SF-PU(1∶1)具有优异的物理性能，因此在小口径人造血管的研制方面有很好的应用前景。
蚕丝具有较好的机械性能，并可根据实际需要制备获得需要的形态。但蚕丝的抗凝血性不佳，影响了蚕丝在组织工程中的应用。因此考虑在保持蚕丝优势的前提下，通过在蚕丝表面接枝抗凝血因子，来提高其抗凝血效果。玉田靖等[30]用浓硫酸处理丝素蛋白水溶液，经过一系列的处理获得硫酸化的丝素蛋白粉末。经硫酸处理的丝素蛋白与未处理的相比，显示出
抗凝血活性，硫酸化丝素蛋白的抗凝血活性取决于加入硫酸基团的数量，这些结果表明蚕丝素蛋白中硫酸基团的介入导致其具有抗凝血剂的功能。但是硫酸化丝素的抗凝性比肝素低。在进一步的研究中，使用氯磺酸来代替浓硫酸得到的抗凝血活性约提高100倍，活性达到肝细胞的20 %左右[31]。
开发丝素蛋白抗凝血材料的原理和方法很复杂，上述方法为在丝素蛋白中导入硫酸基或磺酸基，使丝素蛋白具有类似肝素的蛋白结构从而具有抗凝性。此外还有很多种方法，如共混改性的丝素蛋白材料，接枝MPC或褐藻多糖硫酸酯的丝素蛋白材料，固定vWf因子的丝素蛋白材料，RGD-IgG-SPA改性丝素蛋白材料等[32]。
2.5 人工肌腱和韧带
1900年，Lange等首次采用丝线制成肌腱。随后的100年内，国内外先后有关于利用头发、涤纶、塑料、合金和碳纤维等材料制备获得人工肌腱的研究报道。但这些材料存在或多或少的缺陷：降解速度难以控制，生物相容性较差，或是材料无法降解。因而大多数未能在临床中应用。徐华等[33]通过建立和观察蚕丝人工肌腱止点腱骨愈合及腱腱愈合的动物模型证实，蚕丝人工肌腱通过胶原和骨道连接，随着时间的延长，逐渐出现软骨化和骨化，表现出形成正常腱骨的趋势。
蚕丝作为一种新型可开发医药材料，具有缓慢的降解性、弱免疫反应、机械性能与人体韧带材料接近等特点，有利于用于人工韧带替代品的开发。实验表明：蚕丝植入动物体内的2个月，仍能保持50 %的张力。Meinel等[34]将丝素蛋白纤维经特定的理化处理，形成接近于正常的前十字韧带结构的丝素蛋白基质材料，与间充质干细胞共培养。研究表明丝素蛋白支架促进了间充质干细胞向肌腱细胞的分化，且3周内未见丝素蛋白支架有明显的机械强度改变。Altman等[35]
认为蚕丝纤维具有良好的力学性质，生物相容性以及
缓慢的降解性，是制作人工韧带的良好支架材料。2.6 人工角膜
当前临床中普遍采用聚甲基丙烯酸甲酯作为人工角膜材料，该种材料可塑性强，易加工，并有较高的透光性和曲光度。但该种材料又具有硬度高，植入受体后难处理，存在其他副作用等局限性。也有研究采用胶原纤维合成能用于角膜修复的支架，虽有研究证明角膜细胞能在胶原纤维上正常生长，但对于该种支架的研究并未取得成功。丝素不但具有很好的生物相
容性，缓慢降解性，同时具有高机械性和易获取的优势，使其更适合于人工角膜的开发。B D Lawrence 等[36]采用分子量为90万的以聚乙烯氧化物为致孔剂制备得到孔径为0.5～5.0 μm、厚度为2 μm的透明丝素膜，通过水蒸气韧化后用于培养人和兔眼角膜的成纤维细胞。研究发现，该细胞能在丝素膜上正常地贴附、生长。
3 结 语
人工组织材料不仅具有良好的机械性能，并且可以运用丰富的加工手段，通过对材料空间结构和性能的改变调节降解速度。蚕丝以其良好的机械性能、生物相容性和易于加工性，在组织工程材料中得到越来越广泛的应用。但是如何更好地控制基于蚕丝的人工生物材料的生物力学性能、孔径和孔隙度、降解速率等以适应不同组织修复的要求，研制出更理想的人工组织材料，还有待于进一步的、更广泛而深入地研究。
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Silk Film Biomaterials for Cornea Tissue Engineering[J]．Biomaterials, 2009, 30: 1299-1308．
对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析 论文关键词:生物工程生物医学工程发展趋势 论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。 本文就其目前发展情况进行分析讨论。 生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。 一、显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。 普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。 二、影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。 50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x 线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床
摘要：针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。 关键词：蚕丝蛋白；生物相容性；生物降解性；生物医学材料 中图分类号：TS149；TS102.33 文献标识码：A 文章编号：1001-7003(2010)07-0018-05 蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状 侯春春，张胡静，李圣春，成国涛，徐 水 (西南大学 生物技术学院，重庆 400715) Research Status of Silk Protein as Arti ? cial Tissue Material HOU Chun-chun, ZHANG Hu-jing, LI Sheng-chun, CHENG Guo-tao, XU Shui (College of Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, China ) Abstract: Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties, chemical properties, biodegradability and good compatibility with human body. It is a good biomedical material. In view of the structure and characteristics of silk protein, this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve, skin, bones, blood vessels, tendons, ligaments, cornea and other features of biomedical materials, as while discussed the prospects for their development. Keywords: Silk protein; Biocompatibility; Biodegradability; Biomedical materials 收稿日期：2010-03-18；修回日期：2010-05-08 基金项目：重庆市科委科技攻关项目（CSTC2009AC1006）作者简介：侯春春(1986－ )，女，硕士研究生，研究方向为生物材料。通讯作者：徐水，副教授，硕士生导师，xushui@https://www.doczj.com/doc/022114559.html,。 蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，享有“纤维皇后”的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，蚕丝的非服饰用途也非常广泛，如在食品、化妆品、保健品以及医学等方面的应用。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。 人体组织损伤的修复多采用自体移植，其优势在于供体与受体间的排异反应弱，生物相容性好，受损区域能在短时间内达到较好修复效果，缺陷是供体有限。后期的研究中尝试采用异体移植，临床中虽不乏成功案例，但其缺陷也尤为明显，潜藏人畜共患病传播的危险，以及受体表现出严重的排异现象。随着组织医学材料研究的兴起，新材料的开发逐渐替代了传统的治疗方法，已取得大量突破性进展。如利用金属、陶瓷分别修复人体骨骼缺损和作为牙齿的替 代品，人工多聚物合成人工晶体用作眼疾的治疗，或是利用硅胶作为人体脂肪的替代品。大量的临床案例已证明以上材料的适用性。但随着植入时间的增加，金属以及人工多聚物在体内血液和体液的作用下逐渐降解成小分子或溶出金属离子，引起受体局部炎症反应，严重者造成组织坏死。近年来，天然材料的应用逐渐引起人们的关注，如胶原、蚕丝、纤维蛋白、几丁质、珊瑚、壳聚糖等。 1 蚕丝蛋白在生物医学应用方面的优势 1.1 生物相容性 作为组织的替代品，人工材料首先应具有较好的生物相容性，并适宜细胞的附着、延伸和繁殖。生物相容性是由材料本身和结构决定的，一般分为材料表面的生物相容性和结构相容性两方面，表面相容性由材料表面的化学性质控制，影响细胞的贴附和延伸；结构上的生物相容性是指材料在空间结构上影响细胞的生长和繁殖[1]。Bruce Panilaitis等[2]通过比较 在不同蚕丝纤维表面培养小鼠的巨噬细胞1～7 d，证实了单纯的丝素蛋白不会产生免疫反应。Gregory H Altman等[3]尝试在丝素做成的载体上培养成人的骨髓基质细胞，通过扫描电镜观察、DNA量化分析，以及
综述论文 蚕丝蛋白制备工艺研究学院（系、部）： 实验课程名称： 班级名称： 学生姓名： 学生学号：
目录 蚕丝蛋白制备工艺研究 (4) 1、蚕丝及其成分性质的组成 (5) 1．1丝素 (5) 1．2丝胶 (6) 2、蚕丝蛋白的结构 (7) 3、蚕丝的应用 (7) 3.1共混纺丝 (8) 3.2酶的固定化和生物传感器 (8) 3.3智能性水凝胶 (8) 4、实验 (8) 4．1蚕丝结构及其水解原理 (8) 4．2主要材料及仪器 (8) 4．3分离提取过程 (8) 5、结果及讨论 (9) 5.1 pH值对蚕丝水解液收率的影响（图1） (9) 5．2水质对水解液的影响（图2） (9) 5．3设备对丝蛋白水解液质量的影响（图3） (10) 5．4贮存方式对丝蛋白水解液质量的影响 (10) 5．5样品分析 (10) 6、结论 (11) 3
蚕丝蛋白制备工艺研究 【摘要】：植桑养蚕是我国一些地区的传统产业，在养蚕过程中得到大量的蚕茧。20世纪80年代初以来，对蚕茧开始进行深度加工的研究，其中含有丰富的丝胶、丝素、多肽蛋白等成分在食品和医药工业中有广泛的用途。为了合理利用蚕茧资源，本论文主要研究了提取丝胶的新工艺，以指导工业生产。即以蚕丝为原料，在碱性条件下加热水解提取了蚕丝蛋白。其优化的提取条件为：温度90～96℃、pH值11～12、水解时间3～4h。 【关键字】：蚕丝丝胶丝素蛋白 【引言】： 蚕丝是一种高蛋白纤维，富含18种氨基酸]1[，且其结构与人体皮肤相似。经水解后的丝蛋白相对分子量减小、渗透力增强，可加速细胞的新陈代谢，使肌肤富有光泽、增加弹性。同时具有很好的保湿、抗皱、润肤、抑制黑色素的生成及防止化学损害的作用。将蚕丝水解液作营养添加剂加入化妆品中，能让肌肤感觉清爽自然，另外，蚕丝蛋白可以废茧丝作为原料，成本低廉，不含生理活性成分，来源充足]2[。因此，将蚕丝蛋白提取分离并应用于化妆品行业已成为国内外普遍研究的课题，并已达到了实用化程度。此外，蚕丝水解液在医疗保健、美容、食品、酶工程等方面也具有广阔的应用前景。丝胶是球状蛋白，可从下茧，废丝中经高温脱胶，浓缩，干燥制得，也可从丝绸制造厂家排放的废水中大量提取，丝胶二级结构主要以无规卷曲结构为主和部分β构象，含有74．61％的极性侧链氨基酸，丝胶具有良好的吸放湿性能，抗氧化性，营养及保健功能，可用作合成纤维的涤层材料，化妆品和食品的添加剂，还可在医药，固定化酶载体，高分子材料和水泥浆添国剂等方面被开发利用，回收利用丝胶，对保护环境和增加经济效益具有重要意义。 天然蚕丝由丝素和被覆在其外部的胶质物质两部分组成，前者是蚕丝蛋白的主要成分，约占总重量70％，后者主要是丝胶蛋白，占总重量的25％，其余约5％是杂质部分，主要包括碳水化合物、色素、盐和蜡质等。丝素和丝胶蛋白均由18种氨基酸组成，但氨基酸组成完全不同。丝素蛋白中包含的l8种氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸为主，极性氨基酸仅占18％左右。这种丝素蛋白作为人工皮肤和医用组织工程材料正在研究与开发。而丝胶蛋白的氨基酸组成则不同，极性氨基酸占多数，且以丝氨酸和天冬氨酸为主，非极性氨基酸只占22％。目前，丝胶蛋白已在高级化妆品、医用生物材料和表面活性改性材料等方面得到广泛应用。丝胶蛋白的广泛应用主要归功于它所具有的多种生物活性，主要包括抗氧化、美白、促进细胞有丝分裂和增殖、作为细胞培养的基质、促进微量元素吸收、抗紫外线、防癌等。在上述生物活性的试验中所用的丝胶蛋白样品，有的是利用碳酸钠、中性皂等水溶液煮沸而获得的脱胶液，经过24-48 h水透析而获得的丝胶溶液及其冻干粉作为试验材料，这种纯化处理并不能保证试验样品是单一的丝胶蛋白，也就是说，可能吸附在丝胶蛋白上的一些茧层小分子物质特别是具有生物活性的黄酮类物质没有完全被除去。还有些试验用丝胶样品是用普通水或高温高压水处理后获得的脱胶液，直接干燥制成的丝胶肽及其水解物作为试验样品，这些样品中也含有黄酮类物质。目前市场上用于化妆品、护肤品和护发品等领域的丝胶粉末，大多是从茧壳或茧衣脱胶后经过酶解，没有经过进一步的纯化就直接喷雾干燥制成，同样，这些产品中仍可能含有黄酮类物质。 目前已有报道彩色茧的茧层中含有叶黄素、一胡萝卜素等活性物质，新开发的家蚕荧光判性蚕茧品种的茧层中含有多种紫色荧光色素和黄色荧光色素，特别是大造茧层中含有许多黄酮类色素，这些物质都具有诸多生物活性。由于研究人员用的蚕茧品种、丝胶制备与纯化方法各不相同，很难比较和确定丝胶蛋白哪些成分具有真正的生物活性。因此，本试验 4
2011–2012学年第2学期 生物医用材料期末论文 题目：壳聚糖生物材料的研究进展姓名：黄清优 学号： 20090413310072 专业： 09材料科学与工程 学院：材料与化工学院 任课教师：曹阳王江唐敏 完成日期： 2012年6月7日
壳聚糖生物材料的研究进展 黄清优 （海南大学材料科学与工程专业海口570228） 摘要：壳聚糖作为一种新型天然生物材料，越来越成为国内外研究热点。本文对近年来壳聚糖改性方面的研究进展及其在生物医学方面的应用进行了综述，并对壳聚糖的发展趋势进行了展望。 关键词：壳聚糖；化学改性；应用；生物材料 The Research Progress of Chitosan Biomaterial Qingyou Huang (Department of Material Science and Engineering Hainan University Haikou 570228) Abstract: Chitosan, as a kind of novel natural biomaterials, increasingly becomes a research pot at home and abroad. This paper summarized the progress in chemical modification of chitosan，and application of it in biomedical fields recently. At last, the developing trend of chitosan was predicted. Keywords: chitosan; chemical modification; application; biomaterial 1前言 壳聚糖是一种新型的天然生物医用材料。虾、蟹类作为壳聚糖的原料，在我国具有分布量大，资源丰富的特点，从环保、经济可持续发展的角度来考虑，壳聚糖作为一种天然的材料，不仅无毒、无污染，而且还具有很好的生物降解性和相容性。因此非常有必要加大对壳聚糖的研究，以开发更多的产品[1,2]。 由于壳聚糖安全性良好，且具有可降性和组织相容性，在医药领域具有很高的应用价值。但壳聚糖存在水溶性、稳定性、力学性能差等缺点，在一定程度上使其应用受到很大限制。对壳聚糖进行化学改性，可改善其物理、化学性质，拓宽了壳聚糖及其衍生物的应用领域，是近几年壳聚糖研究的热点之一。文章综述了近几年壳聚糖化学改性方面的研究进展，及其在生物医用方面的应用[2,3]。
蚕丝蛋白发展的综述 安亭亭姚娟 摘要简要介绍了蚕丝蛋白的组成和性能，具体叙述了蚕丝在服装、化妆品、食品、医药、医用材料、生物技术和环保领域等方面的应用和研究进展。最后阐述了蚕丝蛋白广阔的发展前景。 关键词蚕丝蛋白；应用；进展；发展前景 我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一半。一直以来绝大部分的蚕丝都被用来作为纺织材料。自2O世纪70年代至今，国内外对蚕丝开发利用的研究逐渐延伸到食品、发酵工业新材料、生物制药、临床诊断治疗、环境保护、能源利用、医用材料及化妆品等领域。 1 蚕丝蛋白的组成及性能 1．1 蚕丝蛋白的组成 蚕丝蛋白质含量高达98％，主要由丝素、丝胶两种蛋白质组成，其中丝素占70％一80％，丝胶为20％～3O％【3J。丝素蛋白由一条H链和一条L链通过s — s键结合而成。丝素和丝胶蛋白均含有包括人体必需氨基酸在内的18种氨基酸。丝素的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、丝氨酸；而丝胶中则含有大量的丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸，其次是甘氨酸、苏氨酸和赖氨酸等。丝胶中亲水性的氨基酸多于疏水性的氨基酸；而丝素中亲水性的氨基酸少于疏水性的氨基酸。丝蛋白还含不超过0．7％的钾、钙、硅、锶、磷、铁和铜等多种无机元素。1．2 蚕丝蛋白的性能 从工业用材料的角度来看，丝蛋白与其它天然生物聚合物相比有如下的杰出特性l 4l：①材料均匀单纯，蛋白含量大于95％，由蚕丝即可得到纯的丝蛋白；②家蚕丝纤维无须使用有害的还原剂，用水透析后便能得到纯丝素蛋白溶液；③蚕丝可以随时随地通过对蚕使用人工饲料来得到；④使用加热、干燥、压缩、化学药品处理等，很容易改变它的结构；⑤能制成纤维、粉末、薄膜、溶液等多种形态。⑥丝蛋白在醇类溶液中难溶，此特性有助于丝素蛋白用作生物材料，因为这种溶剂对活组织无害。 2 蚕丝蛋白的综合利用现状
常用医用金属材料 概述 生物医用金属材料(biomedical metallic materials)用于整形外科、牙科等领域。由它制成的医疗器件植人人体，具有治疗、修复、替代人体组织或器官的功能，是生物医用材料的重要组成部分。 生物医用金属材料是人类最早利用的生物医用材料之一，其应用可以追溯到公元前400～300年，那时的腓尼基人就已将金属丝用于修复牙缺失。1546年纯金薄片被用于修复缺损的颅骨。直到1880年成功地利用贵金属银对病人的膝盖骨进行缝合，1896年利用镀镍钢螺钉进行骨折治疗后，才开始了对金属医用材料的系统研究。本世纪30年代，随着钻铬合金、不锈钢和钛及合金的相继开发成功并在齿科和骨科中得到广泛的应用，奠定了金属医用材料在生物医用材料中的重要地位。70年代，Ni-Ti形状记忆合金在临床医学中的成功应用以及金属表面生物医用涂层材料的发展，使生物医用金属材料得到了极大的发展，成为当今整形外科等临床医学中不可缺少的材料。虽然近20年来生物医用金属材料相对于生物医用高分子材料、复合材料以及杂化和衍生材料的发展比较缓慢，但它以其高强度、耐疲劳和易加工等优良性能，仍在临床上占有重要地位。目前，在需承受较高荷载的骨、牙部位仍将其视为首选的植人材料。最重要的应用有：骨折固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等。 生物医用金属材料要在人体生理环境条件下长期停留并发挥其功能，其首要条件是材料必须具有相对稳定的化学性能，从而获得适当的生物相容性。迄今为止，除医用贵金属、医用钛、袒、锯、铅等单质金属外，其他生物医用金属材料都是合金，其中应用较多的有：不锈钢、钴基合金、钛合金、镍钛形状记忆合金和磁性合金等。
生物医用材料项目 计划书 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 生物医用材料是当代科学技术中涉及学科最为广泛的多学科交叉领域，涉及材料、生物和医学等相关学科，是现代医学两大支柱—生物技术和生 物医学工程的重要基础。由于当代材料科学与技术、细胞生物学和分子生 物学的进展，在分子水平上深化了材料与机体间相互作用的认识，加之现 代医学的进展和临床巨大需求的驱动，当代生物材料科学与产业正在发生 革命性的变革，并已处于实现意义重大的突破的边缘─再生人体组织，进 一步，整个人体器官，打开无生命的材料转变为有生命的组织的大门。在 我国常规高技术生物医用材料市场基本上为外商垄断的情况下，抓住生物 材料科学与工程正在发生革命性变革的有利时机，前瞻未来20-30年的世 界生物材料科学与产业，刻意提高创新能力，不仅可为振兴我国生物材料 科学与产业，赶超世界先进水平赢得难得的机遇，且可为人类科学事业的 发展做出中国科学家的巨大贡献。 该生物医用材料项目计划总投资18499.76万元，其中：固定资产投资15275.39万元，占项目总投资的82.57%；流动资金3224.37万元，占项目 总投资的17.43%。 达产年营业收入25185.00万元，总成本费用19480.33万元，税金及 附加309.62万元，利润总额5704.67万元，利税总额6801.14万元，税后 净利润4278.50万元，达产年纳税总额2522.64万元；达产年投资利润率
30.84%，投资利税率36.76%，投资回报率23.13%，全部投资回收期5.82年，提供就业职位434个。 生物医用材料及植入器械产业是学科交叉最多、知识密集的高技术产业，其发展需要上、下游知识、技术和相关环境的支撑，因此产业高度集 中(垄断)，产品多样或多角化是生物医用材料产业发展的又一特点和趋势。2010年世界医疗器械产业由27000个医疗器械公司构成，其中90%以上为 中小企业。发达国家的中小企业主要从事新产品、新技术研发，通过向大 公司转让技术或被大公司兼并维持生存。大规模产品生产及市场运作基本 上由大公司进行。不同于我国医疗器械企业“多、小、散”的局面，发达 国家医疗器械产业已形成“寡头”统治的局面，全球市场也呈现类似的格局。2009年，排名前50位的跨国大公司占有全球医疗器械市场的88%，其 中排名前25位的公司占有75%；2008年6家美、英公司：DePuy，Zimmer，Stryker，Biomet，Medtronic，SynthesMathys和Smith&Nephew占有全球 骨科材料和器械市场的≈75%，其中前4家美国公司和英国Smith&Nephew 公司占有人工关节市场的90%；6家大公司：Johnson&Johnson，Abbott，BostonScientific，Medtronic，CRBard(美国)，Terumo(日本)公司占有心 脑血管系统修复材料及植(介)入器械市场的80-90%；5家大公司：BaxterInternational(美国)，Fresenius(德国)，Gambro(瑞典)，Terumo 和AsahiMedia(日本)占有血液净化及体外循环系统材料和装置市场的80%；牙种植体和牙科材料市场基本上为Straumann(瑞士)，
专论与综述 Monograph and Re view 生物医用材料 尹玉姬 李 方 叶 芬 姚康德 (天津大学高分子材料研究所,天津,300072) 提 要 介绍了生物医用材料的进展和一些潜在的应用前景。 关键词 生物医用材料,生物相容性,组织工程 生物医用材料(Biomedical Materials)又称生物材料(Biomaterials),是和生物系统接合以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。许多临床应用的生物医用材料原本不是按生物医用材料所设计,而是以现有材料解决实际问题。近几年来,逐渐开始重视生物医用材料的设计与制备,使其本体特别是表面具有所需的化学、物理和生物特性,因而扩大了应用领域[1]。 20世纪80年代后期,工程学科与医学学科交叉产生的组织工程兴起,将工程科学原理和方法与生命科学(医学、生物学)相融合,使生物组织功能再生、维持和改善。组织工程的产生对相关生物医用材料提出了新的挑战,除生物功能性和生物相容性外,更要求与组织接触时产生所期望的响应。 1 生物医用材料的研究与开发 1.1 生物医用材料 生物医用材料的设计与制备,趋于使材料具有所需的化学、物理和生物功能,此类材料既可直接制备,亦可将所需组分引入材料,或由现有材料经化学或物理修饰产生相应功能。 1.1.1 生物陶瓷 天然矿化物含有少量有机大分子,以控制无机组分的成核、生长、微结构及矿化材料的性质等,大分子包括蛋白质、糖蛋白和多糖,其结构中富含羧酸(如蛋白质中的谷氨酸和天冬氨酸残基)。此类大分子嵌入矿化物微结构内使脆性材料增韧,这与微裂缝的偏位和裂缝扩展吸收能相关。Samuel I.Stupp研究组探索以天然大分子控制生物陶瓷的微结构,制备出“有机磷灰石”并用做人工骨。这类“有机磷灰石”含有聚氨基酸、寡肽和合成聚电解质[2]。1.1.2 表面修饰金属 硬组织材料如人工关节和人工牙根,除生物相容性外,更要求承受一定负荷。常用表面涂层的方法赋予不锈钢SUS316、Co-Cr合金、钛合金等材料生物相容性和耐磨损性。此类表面工程包括:(1)向金属表面添加异种粒子,使金属表面合金化和陶瓷化;(2)表面基材以不同的金属涂层和陶瓷涂层修饰。 可用离子注入和电子射线法进行上述表面改性,如向SUS316L和钛合金表面渗氮,以提高人工股关节和人工膝关节的耐磨性。为改善与骨的结合性,可采用钙离子注入方法。用高能量电子线对金属表面进行热处理后,表面成为非晶态,这将有助于提高表面的硬度。 金属表面用生物活性陶瓷羟基磷灰石和AW玻璃涂层的效果经动物试验后已被临床应用所确认。钛及其合金经碱处理后形成生物相容性良好的表面层,有关这方面的研究正在进行中[3]。 1.1.3 高分子生物医用材料 可用一般单体共聚制备几乎单分散的高分子材料。所制得的聚合物可含有特异的亲水或疏水基团、生物降解重复单元。也可形成三维扩展的星型聚合物和树枝型聚合物,这种聚合物有一个中央核,高度支化结构使其具有大量端基。一个二乙烯基苯核能扩展40到50个聚氧化乙烯(PE O)。与线性PE O相比,这种聚合物的密度显著增加。由于PE O密度的提高能更好地从空间上排斥蛋白质或细胞的吸附,这种方法可有效提高材料的生物相容性[1]。 随着基因工程技术的发展,可制备出均一结构的蛋白质,包括含有非天然氨基酸的多肽。但要注意的是免疫原性和所制备人工蛋白质的纯度。 聚合物表面或本体改性是高分子生物医用材料
生物医用材料未来发展趋势 作者：亦云来源：上海情报服务平台发布者：日期：2006-09-07 今日/总浏览：7/6023 组织工程材料面临重大突破 组织工程是指应用生命科学与工程的原理和方法，构建一个生物装置，来维护、增进人体细胞和组织的生长，以恢复受损组织或器官的功能。它的主要任务是实现受损组织或器官的修复和再建，延长寿命和提高健康水乎。其方法是，将特定组织细胞"种植"于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料（组织工程材料）上，形成细胞――生物材料复合物；生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境；随着材料的降解和细胞的繁殖，形成新的具有与自身功能和形态相应的组织或器官；这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器宫进行结构、形态和功能的重建，并达到永久替代。近10年来，组织工程学发展成为集生物工程、细胞生物学、分子生物学、生物材料、生物技术、生物化学、生物力学以及临床医学于一体的一门交叉学科。 生物材料在组织工程中占据非常重要的地位，同时组织工程也为生物材料提出问题和指明发展方向。由于传统的人工器官（如人工肾、肝）不具备生物功能（代谢、合成），只能作为辅助治疗装置使用，研究具有生物功能的组织工程人工器官已在全世界引起广泛重视。构建组织工程人工器官需要三个要素，即"种子"细胞、支架材料、细胞生长因子。最近，由于干细胞具有分化能力强的特点，将其用作"种子"细胞进行构建人工器官成为热点。组织工程学已经在人工皮肤、人工软骨、人工神经、人工肝等方面取得了一些突破性成果，展现出美好的应用前景。 例如，存在于脂肪组织基质中的脂肪干细胞(ADSCs)是一类增殖能力强、具有多向分化潜能的成体干细胞，被发现不但具有与骨髓基质干细胞（BMSc）相似的向成骨、软骨、脂肪、肌肉和神经等细胞多分化的能力，而且表达与BMSc相同的表面标志如CD29、CD105、
丝绸作为生物材料 摘要 丝绸是具有卓越的力学性能，蚕和蜘蛛在纤维形式生产的纤维状蛋白质。丝绸纤维的缝合线形式已使用数百年了。最近再生丝解决方案已经应用到窗体各种不同的生物材料，例如凝胶、海绵和电影，为医学上的应用。丝绸可以通过化学修饰氨基酸侧链来改变表面性能或固定化细胞的生长因子。分子工程的丝绸序列被用于修改的丝绸和特定的功能，如细胞识别或成矿作用。可降解性丝绸生物材料可以涉及的处理模式和 b 单结晶的相应内容。几个原代细胞和细胞系就在不同丝绸的生物材料，展示一系列的生物地成功种植结果。丝绸的生物材料的生物相容性的研究，在体内和体外时。已成功用于丝类支架在伤口愈合及在组织工程骨、软骨、肌腱和韧带组织中。 2007 爱思唯尔有限公司保留所有权利。 关键词: 丝绸；丝素蛋白；蛛丝蛋白；支架；组织工程；生物材料 内容 1.介绍说明： 丝绸，俗称为纺织行业其光泽和力学性能，被制作体外培养的蚕宝宝。丝绸是由成员产生的。蛛形纲类（超过30,000 的物种的蜘蛛）和由几个蠕虫的顺序鳞翅目昆虫，其中包括螨，蝴蝶和飞蛾。丝绸是合成中的纤维蛋白质专业线在这些腺体的上皮细胞有机体。丝素蛋白聚合物组成的重复蛋白序列和提供结构在茧中的作用形成、筑巢、陷阱、成网、安全线和蛋保护。丝绸是一般制成堆肥的b 表结构疏水性域组成的优势在初选中短侧链氨基酸含量序列。这些结构允许紧密地堆积摞的氢键反平行这种蛋白质链。大型的疏水性域与小亲水性域培养基碳大会的丝的强度和弹性蚕丝纤维。 从蚕丝绸{如家蚕}和orb 织蜘蛛有一直探讨，以便了解处理机制并利用这些属性用于使用蛋白作为生物材料。蚕的丝绸orb 织蜘蛛有令人印象深刻力学性能，此外到环境的稳定性、生物相容性控制蛋白水解降解形态变化的灵活性和氨基酸侧的能力修改固定化生长因子。 生物医用材料设计是一项重要内容组织工程的情况，包括物理、化学和生
浅谈生物医学材料的现状与发展 [摘要] 生物医学材料以及良好的生物相容，耐酸性耐碱性耐腐蚀且不会破坏体内平衡的优良特性，正逐步替代传统医学材料，受到广泛的关注。本篇文章将就生物医学材料的特性、分类以及生物医学材料的特点，进行一简单综述，并以此为基础浅谈生物医学材料的现状与未来发展趋势。 [关键词]生物医学材料的分类，医疗器械，现状，未来发展 生物医学材料是一类有着特殊性能、特种功能的材料，能够被应用于人工器官替代、外科手术修复、康复理疗等，并且不会对人体产生排异反应的特殊材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为材料学科的重要分支。当前，各种人工合成材料和天然高分子材料、金属、陶瓷材料等各种复合材料，广泛地应用于临床医学和科研工作，并显示出对于传统材料的无可取代的优势。随着生物技术的蓬勃发展和不断突破，生物医学材料已成为各国科学家研究和发展的热点。 一、生物医学材料的分类 生物材料品种丰富，分类方法很多。一般按照属性对其进行分类包括生物医学金属材料，生物医学高分子材料，生物陶瓷，生物医学复合材料以及生物医学衍生材料。 二、生物医学材料的特性 生物医学材料做为一种临床医学的替代材料，其要求和期望相对较高。首先，生物医用材料应具有良好的血液和组织相容性，不能出现凝血现象和排异反应。其次，要求其能够抗生物老化。生物体内代谢产生的酸碱物质可能会对生物材料造成一定程度的腐蚀，因此对于长期植入的材料，要求材料的生物稳定性高，耐体内化学物质腐蚀能力强，而对于短暂植入的医学材料，则耍求在一定时间之后为可被人体吸收或代谢。最后，生物医学材料还要求具有良好的物理机械性质、易于加工、造价低廉，另外在消毒灭菌方面，要便于消毒灭茵，不能够含有致癌或致畸的组分。对于不同用途的材料，其要求各有侧重。 目前应用最为成熟和广泛的两种生物医学材料应属医用硅橡胶和人工骨。医用硅胶是高分子有机化合物聚硅酮的一种橡胶样固体形态,又称二甲基硅氧烷。具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件，是美容外科中应用较广的生物材料.。随着生物医学和材料的发展，人工骨作为人为制备的生物医用材料被植入骨内替代骨移植，收到了不错的临床效果，这些人工合成或提取的植入材料生物相容性好，对骨形成具有明显的诱导作用，因而受到了广大医生和患者的信赖。 三、生物医学材料研究进展 有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将其分为三代： 20世纪初第一次世界大战以前所使用的生物医学材料归于第一代，代表材料有石膏、各种金属、橡胶以及棉花等物品，这些材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物材料的发展是建立在医学、材料科学(尤其是高分子材料学)、生物化学、物理学及大型物理测试技术发展的基础之上的，代表材料有羟基磷灰石、磷酸三钙、聚羟基乙酸、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、胶原、多肽、纤维蛋白等；第三代生物材料主要是具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料，它们一般是由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元所
1、蚕丝蛋白粉末的制备及结构性能测试分析 【作者】常德城； 【导师】左保齐；钟文龙； 【作者基本信息】苏州大学，纺织工程，2002，硕士 【摘要】利用红外光谱、X射线衍射、DSC热分析和电镜扫描等先进测试手段和常规测试方法对不同制备方法的桑蚕丝丝素粉末和柞蚕丝丝素粉末进行结构、外观、水溶性等测试，获得了其主要组分、结晶度、热性能、微观形态、水溶性和吸湿率等理化性能，为蚕丝蛋白粉在生物医学、食品工业、日用工艺品、化妆品和建筑涂料等诸多新应用领域提供理论基础。更多还原 【关键词】蚕丝蛋白粉；红外光谱；DSC；X－射线衍射；结构分析； 2、蚕丝蛋白水解工艺及作为化妆品添加剂的应用研究 【作者】王方林；韩艳霞；陈伟； 【Author】WANG Fang-lin,HAN Yan-xia,CHEN Wei(College of Chemical Engineering,Kaifeng University,Henan Kaifeng 475004,China) 【机构】开封大学化工学院；开封大学化工学院河南开封475004；河南开封475004； 【摘要】蚕丝蛋白是一种新型化妆品添加剂,含有多种氨基酸和蛋白质,无毒、副作用,具有很广泛的应用价值。研究了蚕丝水解液的制备工艺及水解过程中pH、温度、反应时间对水解程度的影响。结果表明,pH越高,蚕丝蛋白水解程度越大,收率越高。较高的温度可使蚕丝蛋白水解速度加快,但水解液颜色较深,较低的温度,水解速度较慢。反应时间越长,蚕丝蛋白水解程度越大。并介绍蚕丝水解液在化妆品中的添加方法及如何解决试验过程中存在的实际问题。更多还原 【关键词】蚕丝蛋白；化妆品；乳化；搅拌； 3、蚕丝蛋白在化妆品中的应用研究进展 【作者】赵林；谢艳招；郑贻德；蔡聪育；肖华山； 【Author】ZHAO Lin,XIE Yan-zhao,ZHENG Yi-de,CAI Cong-yu,XIAO Hua-shan(Department of Chemistry and Life Sciences,Minnan Science and Technology Institute, Fujian Normal University,Quanzhou,Fujian 362332,China) 【机构】福建师范大学闽南科技学院生命科学与化学系； 【摘要】简要介绍了丝胶及丝素的结构、性能、提取工艺以及蚕丝蛋白的生物学特性。重点阐述了蚕丝蛋白在化妆品领域的研究现状。从防晒、保湿、美白祛斑、延缓衰老、遮瑕、护发及表面活性等多个角度介绍了蚕丝蛋白在化妆品中发挥的不同功能,并对蚕丝蛋白系列化妆品的开发等进行了展望。更多还原 【关键词】化妆品；蚕丝蛋白；功效； 4、蚕丝蛋白的结构和功能 【作者】刘永成；邵正中；孙玉宇；于同隐；
蚕丝蛋白生物医学材料的研究进展 摘要 主要介绍蚕丝蛋白的结构，制备已经在生物医学材料上的应用优势。针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。 关键词：蚕丝蛋白丝素丝胶生物相容性生物医学材料 Abstract Mainly introduces the structure of silk protein, the preparation has application in biomedical materials. Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties，chemical properties，biodegradability and good compatibility with human body．It is a good biomedical material．In view of the structure and characteristics of silk protein，this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve，skin，bones，blood vessels，tendons，ligaments，cornea and other features of biomedical materials，as while discussed the prospects for their development． Key word：silk protein；fibroin ；sericin ；Biocompatibility；biomedical material 引言 蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，在我国具有悠久的历史，享有―纤维皇后‖的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，其用途不断扩大，产品种类日益增多。现在，蚕丝不仅用作高档服饰的面料，还在食品、化妆品、保健品以及医学等方面有着广泛的应用[1]。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。 目前，我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一
医用卫生材料发展的认识 生物医用纺织品是纺织学科与生物医学学科相互交叉的新学科领域。它具有科技含量高，市场前景广阔，创新性强等特点。目前生物医用纺织品主要采用非织造技术，约有70%的生物医用纺织品为用即弃产品。 我们了解的生物医用纺织品在卫生方面有尿布，卫生巾，成人失禁尿垫，防护服，创可贴等。 传统的尿布具有透气性好，柔软，价格较低，可重复使用等优点，但是需频繁更换，洗涤、晾晒麻烦，多次使用表面毛糙，易引发尿布疹。根据市场调研报告，一次性的纸尿裤具有巨大的市场空间。目前，一次性纸尿裤的结构有四层，表层是柔软、快速渗透、保持干爽的聚丙烯热轧布、纺粘非织造布；导流层是热塑性纤维或双组分纤维的热粘合纤网，能使尿液快速转移；吸收芯层是绒毛浆加超吸收树脂，能够大量储存液体；背层是PP透气薄膜，能够防止尿液渗透，隔离。它具有干净卫生、表面干爽、吸收强、渗透快、穿着方便等优点，但是这种一次性纸尿裤抗菌性差、异味大、长时间使用易得尿布疹、属于一次性产品，而且处理麻烦。因此在一次性纸尿裤上面还有一定的发展前景和空间。 防护服在医用方面起着重要的作用，它必须具有良好的过滤阻隔性、抗粒子穿透性、抗静水压、屏蔽性、抗撕裂、抗磨、拒污、不起绒、无毒、舒适等优良特征。此外，耐用型防护服还要求一定的耐消毒耐洗涤性能。欧美国家以涤纶、粘胶等纤维为原料通过浸渍粘合法、泡沫浸渍法、热轧法或水刺法等方法获得手感柔软，抗拉力高，透气性好，“用即弃”型防护服，避免交叉感染。而我国一次性用品仅限于口罩、帽子之类，一次性手术衣等防护服使用率很低。国内市场上销售的医用防护服主要有三类：非织造类、涂层类闪蒸法一次成型类，且普通非织造防护服防护效率只40％。目前，我国采用《GB19082-2003医用一次性防护服技术要求》标准，以《生物防护服通用规范》作为补充，但仍然不够完善。美国的NFPA 1999要求更为严格。下表是医用防护服的设计要求比较
原生态蚕丝蛋白面膜 第五代的五星级面膜 青春的皮肤=弹力十足+净白无瑕。 一面膜的分类：1. 水洗膜 2. 硬膜 3. 软膜 4 无纺布面贴 5. 蚕丝面膜—仿生真皮（蚕丝薄膜）（代替无纺布） 二蚕丝面膜的特点： 本公司蚕丝蛋白膜采用100%高纯蚕丝纤维经世界先进的水织工艺精心制作，蚕丝是不同于麻纤维和毛纤维的一种生物蛋白质，它完全是由蚕的生命化成的，蚕吃进含有水、蛋白质、糖类、脂肪的桑叶后，经过消化分解，最后变成蚕丝，所以蚕丝中含有18种氨基酸，包括8种人体所必需的体内又不能自身合成的氨基酸。蚕丝不但可作药用，更有很高的美容价值。通过纳米技术提取。蚕丝面膜超薄透气，如真丝般服帖。面膜纸里的珠光膜千孔百洞，犹如会呼吸的毛孔，敷在脸庞就像皮肤的第二张脸，自动散发出皮肤的热气和废物。 100%天然蚕丝，不加任何香型，保留原生态特性，高含量蚕丝蛋白无任何破坏，结合于胶原蛋白湿润侵泡。高含量胶原蛋白大量填充到皮肤内 三蚕丝面膜的优势 1.薄如蝉翼，轻柔似水，3重保护—20分钟补水，长效保湿，紧实肌肤，快渗透， 水嫩透白。 2．轻，薄，软，透气性好，敷面时受地心引力小，敷面膜时能达到透明隐形效果，不仅不会滑落，还能防止皮肤被拉扯松垮,同时也不会有普通无纺布面膜所产生的反吸现象。敷面不影响正常活动，省时又方便；被誉为行业中的五星级面膜 3.蚕丝蛋白面膜本是用于医学界处理烫伤的仿生真皮——“蚕丝薄膜”。在美国和日本被广泛用于手术过后伤口敷料、烧伤创面敷料来使用，有助于创面愈合且无刺激，被著称为“人工皮肤”。蚕丝蛋白面膜目前正成为取代无纺布面膜的革命性产品。 4.让每个细胞都得到全方位的照顾，同时随意走动不会掉。 四蚕丝面膜的功效。 1、深层美白：深入肌肤底层，从根本上美白肌肤而无副作用； 2、长效保湿：NMF因子十倍于常规植物或化学保湿剂，给肌肤持续高效 补充水分； 3、抗衰活颜：能激活肌肤细胞，改善微循环，抗衰除皱，活颜悦色; 4、抗氧化：有效抵抗外部污染，保持皮肤PH值平衡，增强肌肤免疫力。
蚕丝蛋白的功效及价值 （本文有专业蚕丝被厂家邵氏家纺整理提供） 蚕丝蛋白（Fibroin；シルクタンパク）又名：丝素蛋白。丝素蛋白，是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含量约占蚕丝的70%～80%，含有18种氨基酸，其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)约占总组成的80%以上。 概述 丝素本身具有良好的机械性能和理化性质，如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性、缓释性等，而且经过不同处理可以得到不同的形态，如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。蚕丝蛋白护肤 天然蚕丝蛋白水解液中的有效成份分层释放, 10秒钟渗透肌肤真皮层，有效抑制黑色素生成，控制色素。促进胶原蛋白合成,活化细胞，提高细胞的免疫力，促进肌肤的新陈代谢率，帮助修补受损的皮肤组织，令暗哑疲倦的肌肤再添生机，从而在极短时间内还原美白、光泽的肌肤。早在唐代孙思邈《千金要方》、宋代王怀隐《太平圣惠方》、明代李时珍《本草纲目》等医籍中均有记载,蚕丝的天然亲肤力十分明显,由于蚕丝中含有多种氨基酸和蛋白质，含有的蛋白质大大高于珍珠，其中含氮量比珍珠高几十倍，主要氨基酸含量高10倍以上，天然蚕丝加工提炼成天然蚕丝蛋白水解液。蚕丝蛋白水解液的渗透力极强，涂于皮肤10秒钟左右，蚕丝蛋白就能渗入肌肤真皮层，发挥保湿作用，其透过角质层与皮肤表皮细胞结合，并被细胞作为营养吸收，参与和促进细胞代谢，为其新陈代谢提供必需的养分，还能修复已损伤的皮肤。促进肌肤细胞再生的作用。实验进一步证实，蚕丝蛋白对黑色素生成的抑制更为有效,丝缩氨基酸还能抑制皮肤中酪氨酸酶的活性，从而抑制酪氨酸酶生成黑色素,有内而外改善暗淡肤色。富含多种氨基酸和小分子蛋白质，极易为肌肤吸收，提供肌肤美白所需的营养成分。肌肤逐渐恢复并保持健康白皙，呈现如丝般柔滑细腻，焕发动人光彩,倍增魅力！进一步更实现了女人希望皮肤白皙的梦想. 护肤5大功效
生物医用金属材料 摘要：在概述医用金属材料目前的研究现状、性能和应用的基础上，指出了医 用金属材料应用中目前存在的主要问题，阐述了近些年生物医用金属材料的新进展，并对今后的发展进行展望分析。 关键词：生物医用金属材料现状研究进展 引言： 生物医用材料（biomedical material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，能够植入生物体或与生物组织相糅合。它的研究及产业化对社会和经济发展的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科技界的高度重视。 目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料）以及生物医用复合材料等。 而与其它几种生物材料相比，生物医用金属材料具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。但生物医用金属材料在应用中也面临着一些问题，由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者可能导致植入失效，因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。 生物医用金属材料 生物医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金，又称外科用金属材料。它是一类生物惰性材料。通常用于整形外科、牙科等领域，具有治疗、修复固定和置换人体硬组织系统的功能。 在生物医学材料中，金属材料应用最早，已有数百年的历史。人类在古代就已经尝试使用外界材料来替换修补缺损的人体组织。在公元前，人类就开始利用天然材料，如象牙，来修复骨组织；到了19世纪，由于金属冶炼技术的发展，人们开始尝试使用多种金属材料，不遗余力地发展生物医用材料，以解救在临床上由于创伤、肿瘤、感染所造成的骨组织缺损患者，如用银汞合金（主要成份：汞、银、铜、锡、锌）来补牙等； 目前临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金、钛和钛合金等几大类。此外还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。