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蛛丝蛋白PySp用于静电纺纤维膜的研究沈庆春;米俊鹏;田露阳;莫秀梅;孟清【摘要】蛛丝纤维具有强度高、柔韧性及生物相容性好等材料学特性,因而蛛丝蛋白在人造血管、神经导管及药物载体等方面有潜在巨大价值.将本课题组前期得到的大腹圆蛛梨状腺丝的一个重复区(Rp)进行原核表达,得到蛛丝蛋白作为实验材料.通过探究静电纺丝条件,将该蛋白纺成纳米纤维膜.SEM观察显示该膜形成的纤维均匀一致;ATR-FTIR测试表明,经过75％乙醇交联的静电纺纳米纤维的二级结构主要为β 折叠;接触角证明,纳米纤维膜是亲水的.为蛛丝蛋白应用于组织工程提供了一种良好的纤维材料,对蛛丝蛋白的进一步应用奠定了基础.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】4页(P16-19)【关键词】蛛丝蛋白;静电纺丝;纤维膜;性能表征【作者】沈庆春;米俊鹏;田露阳;莫秀梅;孟清【作者单位】东华大学生物科学与技术研究所,上海 201620;东华大学生物科学与技术研究所,上海 201620;东华大学生物科学与技术研究所,上海 201620;东华大学生物科学与技术研究所,上海 201620;东华大学生物科学与技术研究所,上海201620【正文语种】中文【中图分类】Q51蜘蛛丝有着强度高、柔韧性好、质地轻、可降解、高温耐受性及生物相容性好等特性，综合性能远超桑蚕丝，KEVLAR及目前最好的纤维制品，在材料、军工、纺织和建筑等领域有着巨大的潜在应用价值和商业价值[1-4]。
至今国内外尚未有一家科研单位可以仿生接近天然蛛丝性能的人造蛛丝纤维，严重阻碍了这种新型优良材料的产业化应用。
大腹圆蛛是我国的主要蜘蛛品种，拥有7种丝腺，相应的能产生7种不同特性的纤维及蛛丝相关蛋白，各具有不同的生物学和材料学功能[2]。
在大腹圆蛛的7种丝腺中，梨状腺体产生梨状腺丝蛋白(PySp)，是一种强力胶，用于固定蛛丝，确保蛛丝与靶子稳定连接，在蜘蛛获取猎物时也至关重要[5]。
类骨多孔羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架的制备及生物相容性研究的开题报告一、研究背景骨组织工程是一种前沿的技术，常常用于修复大范围骨损伤或修复退化的骨密度。
由于骨修复的成功需要具有良好的生物相容性、专业的材料和细胞选择性，因此对于骨组织工程材料的研究至关重要。
骨组织工程材料近年来的研究重点是探索一种既能够促进骨生长，又能够促进生物分解材料的制备。
多孔性磷灰石具有良好的生物相容性、较高的生物降解性和生物相似性，因此成为了骨组织工程中的重要材料。
然而，磷灰石支架的力学性能相对较差，未能满足临床应用的需要，因而需要引入新的材料来提高支架的力学性能。
近年来，丝素蛋白作为一种聚合物，具有优异的生物相容性和生物活性，在组织工程和医学领域应用广泛。
因此，将丝素蛋白与磷灰石支架相结合，制备多孔性复合支架具有巨大的研究价值。
二、研究目的与意义本研究旨在制备新型支架材料：类骨多孔羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架。
通过研究其生物相容性和生物降解性，探究其在骨组织工程中的应用前景。
本研究的意义在于：1. 结合丝素蛋白优异的生物相容性，制备具有良好生物相容性、生物降解性和多孔结构的新型骨组织工程材料，为人工修复骨创伤和缺陷提供了新的途径。
2. 探究新型支架材料在生物体内的耐久性，为材料的设计和合成提供依据。
并分析其在骨组织工程中的应用潜力和前景。
三、研究内容与方法（一）研究内容1. 制备类骨多孔羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架，并考察其相应的生物学性能。
2. 通过生物学实验，在细胞培养中研究复合支架材料的生物相容性。
3. 通过动物实验验证复合支架材料的生物学性能和耐久性。
4. 对比研究实验结果，探索合适支架材料制备的途径和方向。
（二）方法1. 制备丝素蛋白和类骨多孔羟基磷灰石复合支架，通过扫描电子显微镜和XRD分析结构。
2. 采用酶标仪和荧光显微镜研究复合支架材料的细胞增殖和生物相容性。
3. 实验动物：大鼠；研究方法：大鼠骨缺损模型制备；复合支架材料植入；术后监测骨缺损修复效果。
三种蜘蛛丝蛋白基因结构及仿生蛛丝的性能研究摘要：蜘蛛丝是一种自然纤维材料，具有出色的力学性能和生物相容性。
在过去几十年中，蜘蛛丝研究的发展引起了越来越多工程学及生命学领域的注意。
因此，本文将结合三种蜘蛛丝蛋白基因的结构及仿生蛛丝的性能展开研究探讨。
引言：蜘蛛丝是一种生物材料，其功效是在自然演化过程中形成的，其力学，生物相容性和可纺性是众所周知。
近年来，仿生学研究也向蜘蛛丝方向聚焦。
许多科学家利用生物技术，开发出新型的人造蜘蛛丝文件，增强材料性能是其研究热点。
在这篇文章中，我们就来介绍三种蜘蛛丝蛋白基因的结构及仿生蛛丝的性能的研究情况。
正文：1. 常见的蜘蛛丝蛋白基因类型现阶段对蜘蛛用来构造蛛丝的基因综合了多个蛋白质。
来自蜘蛛腺体中的蜘蛛肌提供能量来产生拉伸力，而蛛丝的加工和变形则由不同类型的蛋白质来完成。
这三种基因分别为MaSp1，MaSp2和AcSp1，以下分别介绍：(1) MaSp1蛋白质MaSp1是蜘蛛基因组中最长的蛋白质之一，约有600至800个氨基酸残留。
MaSp1包含6个与泛素相似的重复序列，其各自长度大概为120至135个氨基酸。
(2) MaSp2蛋白质MaSp2是一种较短的蛋白质，长度大约为200个氨基酸。
MaSp2与MaSp1不同，在其氨末端和羧末端都有富含谷氨酸和精氨酸的序列，成为一种反复出现的单元。
此外，它还包括两个直接重复序列，并伸展到N 端和 C 端。
(3) AcSp1蛋白质AcSp1是一种不同于MaSp1和MaSp2的蛋白质。
AcSp1蛋白质的长度大约在110 ~ 140个氨基酸之间。
相比于MaSp蛋白，AcSp1存在着更多的极性和带电氨基酸，几乎没有互相重叠的序列，这可能对Fib X（Fib发生素X，是造成蜘蛛蛛丝固化的酶）的发生和Nox（NADPH氧化酶）的抑制具有重要作用。
2. 蛛丝纤维的力学性能由于蜘蛛丝是迄今为止地球上发现的最强的天然纤维，因此从它身上吸取技能值是非FAQ的。
蜘蛛丝蛋白在纺织和医学领域中的应用研究随着科技的不断发展，人类对材料的要求也越来越高。
传统材料在使用过程中存在一定的局限性，例如材料的强度、耐久性、柔韧性等问题。
因此，研究新型材料成为了当前科技界一个重要的课题。
其中，蜘蛛丝蛋白成为了一种备受关注的新型材料。
蜘蛛丝蛋白的特点在于它的强度、柔韧性、稳定性和生物相容性非常优良，具备在纺织和医学领域广泛应用的潜力。
因此，蜘蛛丝蛋白的研究已经成为了当前科技界研究的热点之一。
纺织领域中的应用蜘蛛丝蛋白的优秀性能使其成为了一种新型的优良纤维材料。
在纺织领域中，蜘蛛丝蛋白被广泛研究和应用。
相比于传统的天然及合成纤维，蜘蛛丝蛋白具有更好的抗拉强度和柔韧性，可以制造更加稳定和轻便的纤维产品。
同时，蜘蛛丝蛋白也可以用于制造高性能的生物纺织品，例如人造人体骨骼、皮肤和瓣膜。
这些生物纺织品具备生物相容性，可以在医学领域中用于修复骨折、皮肤烧伤和心脏瓣膜等领域。
医学领域中的应用蜘蛛丝蛋白在医学领域中的研究也备受关注。
由于其与天然蛋白质相似，蜘蛛丝蛋白可以应用于生物材料的制备中。
利用蜘蛛丝蛋白制备的生物材料可以在医学领域中广泛应用，例如制作人工血管和人工骨骼等器械，还可以用于人工关节等疾病的治疗和修复。
此外，利用蜘蛛丝蛋白也可以制作用于治疗眼科疾病的角膜片。
传统的角膜片材料往往存在不适合人体的问题，而利用蜘蛛丝蛋白制作的角膜片则具有较好的生物相容性和透明性，可以更好地适应人体的需要。
未来的研究方向蜘蛛丝蛋白在纺织和医学领域中的应用前景广阔，但是目前还存在一些研究难题。
例如，蜘蛛丝蛋白的提取和纤维制造等方面的技术难点需要解决。
此外，目前的研究主要集中在蜘蛛丝蛋白材料的制备和组织培养等方面，但是对于蜘蛛丝蛋白材料在临床应用方面的研究还较少。
因此，未来的研究方向应该致力于解决蜘蛛丝蛋白的制造和应用问题，同时加强对于蜘蛛丝蛋白材料在医学领域中的临床应用方面的研究。
只有不断深入地挖掘其潜力和优势，才能更好地应用蜘蛛丝蛋白为人类服务。
RGD-重组蛛丝蛋白复合支架材料的研制的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，人们对替代人体组织、修复受损组织的需求不断增加。
蛛丝蛋白作为一种天然的高分子生物材料，具有很好的生物相容性和可降解性，已成为重要的组织工程材料。
然而，蛛丝蛋白的力学性能较弱，难以满足一些组织工程应用的需求。
因此，开发具有良好机械性能的蛛丝蛋白复合支架材料，对于提高其应用范围具有十分重要的意义。
二、研究目的和意义本研究旨在研制一种具有强机械性能的蛛丝蛋白复合支架材料，为组织工程应用提供更加可靠的材料选择。
三、研究内容和方法本研究将采用基于重组蛛丝蛋白的复合支架材料。
具体研究内容包括：1.合成蛛丝蛋白及其改性产物，制备不同性能的相关样品。
2.采用生物成型技术，将合成出的蛛丝蛋白进行程序控制性组装成支架材料。
3.调控支架材料的物理、化学性能，并对其力学性能进行测试。
4.对支架材料的体内组织相容性和生物降解性进行评价，检测其在体内的应用效果。
四、预期成果本研究预期获得具有高机械强度、良好的生物相容性和可降解性的重组蛛丝蛋白复合支架材料，并对其性能进行全面的评估。
此外，本研究还对重组蛛丝蛋白材料在组织工程应用中的可行性进行实验验证，为推动材料科学技术的发展提供借鉴和支持。
五、研究进度安排第一年：文献综述、蛛丝蛋白的合成、复合材料的制备。
第二年：材料性能测试、体内组织相容性和生物降解性评估。
第三年：成果总结和论文撰写。
六、研究预算本项目预计需要资金100万元，主要包括蛛丝蛋白合成、实验动物购置和实验材料的费用支出。
七、参考文献1. Lu Q., et al. Silk self-assembly mechanisms and control from thermodynamics to kinetics. Biomaterials. 2011, 32: 1049-57.2. Chen F.M., et al. Biomaterials for craniofacial bone engineering. Journal of Dental Research. 2015, 94(10): 1481-1491.3. Huang W., et al. Effects of different chitin nanostructures on cartilage repair using nanocomposite scaffolds. Applied Materials & Interfaces. 2018, 10(31): 25938-25950.。
摘要在骨种植修复的临床实践中，种植体与骨组织结合的减弱和丧失是绝大多数种植失败的原因。
如何进一步增强种植体骨界面结合强度，实现完善的骨整合，是当前种植体材料设计与改性研究中待解决的问题。
电学微环境是成骨细胞所处的重要微环境之一，模拟骨电环境对骨的再生重建及促进种植体骨整合具有重要意义。
导电高分子材料聚吡咯(Polypyrrole，PPy)具有多种不同于一般医用高分子材料的特殊性质：优异的导电性能，生物相容性良好，对药物可以进行电化学控制释放。
理想的骨内植入材料不但要具有良好的生物相容性和骨诱导活性，而且要求能够在接受外界刺激的同时做出响应，调节细胞的附着、铺展、增殖、分化和矿化。
基于骨种植材料功能化设计的考虑，我们利用化学氧化法制备聚吡咯/聚乳酸（PPy/PLA）电活性复合物。
试图在兼顾种植材料表面的生物相容性、力学稳定性和电活性导电稳定性原则的同时，响应外界微电环境刺激，增进种植体骨界面的化学结合，提高骨种植技术的成功率。
此研究包括五个部分：(1) 设计既可以放置复合材料测试其导电性，又可以将细胞种植在腔内的导电装置，并构建10通道直流电刺激系统。
(2) 采用化学氧化法制备含有10％的PPy/PLA电活性复合物，测试材料表面的微观形貌、化学成分和电导稳定性。
结果显示:PPy微环境形成串分布在PLA中，在1000个小时以上具有良好的导电稳定性。
(3) 运用组织贴块法培养了SD大鼠颅盖骨成骨细胞，并通过形态学观察和Von Kossa染色法鉴定培养的细胞具有成骨细胞的典型生物学行为。
并通过测试1-7代成骨细胞碱性磷酸酶活性得到3-6代成骨细胞最适合体外实验。
(4) 将成骨细胞种植在PPy/PLA复合膜上，通过扫描电镜观察其附着和伸展状态良好。
使用0，12.5，25，50，75，100，125，150，175，200 µA/cm2电刺激种植在PPy/PLA电活性复合物上的成骨细胞，通过MTT法测试得到50和75 µA/cm2是促进细胞增殖的最适合电流值。
聚吡咯-聚乙烯醇复合导电纤维的制备及性能研究聚吡咯/聚乙烯醇复合导电纤维的制备及性能研究导电纤维是一种具有优良导电性能的纤维材料，广泛应用于纺织、电子、医疗等领域。
本研究旨在通过将聚吡咯（PPy）与聚乙烯醇（PVA）复合制备导电纤维，并对其性能进行研究。
首先，制备聚吡咯/聚乙烯醇导电纤维需要原料的准备。
聚吡咯是一种常见的有机导电聚合物，具有良好的导电性能。
而聚乙烯醇则是一种无色、无臭的高分子聚合物，具有良好的柔韧性和延展性。
接下来，制备导电纤维的方法是将聚吡咯与聚乙烯醇以一定的比例溶解于溶剂中，如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或甲基亚硫酸乙酯（THF）。
然后，将溶液挤出或喷丝成纤维状，并在适当的条件下进行干燥，使其形成固体纤维。
最后，通过热处理或化学处理，使聚吡咯转变为具有导电性能的形态。
制备好的导电纤维需要进行性能研究。
首先是对导电性能进行测试。
使用电阻计或导电仪器测量纤维的电阻值，以评估导电纤维的导电性能。
其次是对纤维的力学性能进行测试，如拉伸强度、伸长率等，以评估纤维的机械性能。
还可以对纤维的热性能进行测试，如热稳定性、热导率等，以评估纤维的热学性能。
研究结果表明，聚吡咯/聚乙烯醇复合导电纤维具有较好的导电性能。
导电纤维的电阻值通常在几百到几千欧姆之间，具有良好的导电性能。
纤维的拉伸强度通常在数十到数百兆帕之间，具有较高的机械性能。
此外，导电纤维还具有较好的热稳定性和热导率，适用于一些高温环境中的应用。
此外，本研究还对导电纤维的应用进行了探索。
导电纤维可以应用于传感器领域，制备柔性传感器。
导电纤维的导电性能可以实现与外界的电信号交互，从而实现对压力、温度等参数的监测。
导电纤维还可以应用于智能纺织品中，制备具有加热、发光或防静电功能的智能纺织品。
综上所述，聚吡咯/聚乙烯醇复合导电纤维通过合理的制备方法具备优良的导电性能、力学性能和热学性能。
它们在传感器和智能纺织品领域具有广阔的应用前景，可以为这些领域的发展提供新的可能性。
蜘蛛丝蛋白在生物医学工程领域的应用探究一、引言蛋白质是生物界中一类重要的大分子有机物质，其功能多种多样，包括酶、抗体、蜘蛛丝蛋白等。
其中蜘蛛丝蛋白是一种特殊的蛋白质，具有超强的机械性能和生物相容性，因此在生物医学工程领域得到了广泛的关注和研究。
本文将介绍蜘蛛丝蛋白的结构与性能特点，以及其在生物医学工程领域的应用研究现状和前景。
二、蜘蛛丝蛋白的结构与性能特点蜘蛛丝蛋白是由蜘蛛的腺体分泌出来，用于蜘蛛网的构建。
它的结构非常特殊，具有丝状结构，由多肽链组成。
蜘蛛丝蛋白的分子量很大，通常在100-300 kDa之间，其肽链成分有大量的重复序列，这些序列中含有富含甘氨酸和丝氨酸的二肽重复单元。
这些单元被称为“GA”和“SA”，是蜘蛛丝蛋白中构成β-折叠区域的核心结构单元。
此外，蜘蛛丝蛋白还有不同种类的组分，如筋氨酸、酪氨酸等。
蜘蛛丝蛋白具有多种优异的性能特点，其中最为重要的是其超强的机械性能。
经过实验测试，蜘蛛丝蛋白的拉伸强度可以达到1 GPa左右，是许多其他天然材料和合成材料难以比拟的强度。
此外，蜘蛛丝蛋白的弹性模量也非常高，可以达到几十GPa。
这些特性使得蜘蛛丝蛋白在物理力学方面具有广泛的应用前景。
三、蜘蛛丝蛋白在生物医学工程领域的应用研究现状1. 组织工程组织工程是以细胞为基础，利用生物材料、生化因子和生物反应器等技术，通过模拟人体组织发生的生物化学和生物物理过程，建立与人体组织器官相似的体外三维结构，在细胞层面上实现新型人工器官的体外培养，并最终应用于临床。
在组织工程领域，蜘蛛丝蛋白已经成为一种非常重要的材料。
其优异的生物相容性和机械性能使得其成为细胞培养和修复受损组织的理想选择。
2. 骨修复蜘蛛丝蛋白也被广泛应用于骨科医学。
一些实验结果表明，蜘蛛丝蛋白具有优异的生物相容性和生物可降解性，可以用于促进骨细胞的生长和骨细胞的活性。
此外，蜘蛛丝蛋白也具有优异的机械性能，可以用于承担骨缺损区域的机械负荷，并在血管内皮细胞生长，促进其在骨修复过程中的发挥作用。
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毕业设计开题报告纺织工程蜘蛛丝蛋白/聚吡咯复合纤维膜细胞相容性研究一、选题的背景、意义组织工程材料是当前生命科学和材料科学共同的前沿研究热点之一。
目前已经开发应用于组织工程等生物医学领域的生物相容性高分子材料主要有胶原蛋白、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物等，但大多数这类材料的原创性研究工作属于国外。
我国是一个人口大国，因创伤和疾病造成的组织、器官丧失或功能障碍病例居世界各国之首，每年仅因烧伤需进行皮肤移植的患者就达百万之多。
因此，积极寻找合适的原料，研制具有我国自主知识产权的生物材料，对于减小我国组织工程支架等生物材料对国外的依赖性，培育新的高新技术产业和实现国民经济的可持续发展具有重要意义。
研究者一直在寻找具有良好的生物相容性的支架材料以应用于细胞培养中，以及研究支架材料在细胞培养中的各项性能指标以及实验环境对细胞培养的影响，了解细胞在支架材料上的生长情况，以便更好的应用在临床中[1]。
而导电支架细胞培养技术发展迅速，是近年来研究的热点。
本文主要选择蜘蛛丝蛋白和聚吡咯复合制得的支架材料，将细胞培养在带电的支架材料上，重点研究培养过程中支架材料的性质、电刺激的电流强度及电刺激的时间长短对细胞再生的影响。
二、相关研究的最新成果及动态2.1 蜘蛛丝蛋白的概况和研究现状2.1.1蜘蛛丝蛋白的概况蜘蛛丝的主要成份为蛋白质，如所有的蛋白质纤维一样，其组成长链蛋白质的单元为带不同侧链R的酰胺结构，同尼龙2结构相似[2]。
蜘蛛丝的氨基酸的摩尔分数和氨基酸的主链序列与天然聚肽如蚕丝、羊毛和人头发有很大的差异。
这种差异和组成取决于蜘蛛的种类、食物、气候及其它因素。
不同蜘蛛丝所含的氨基酸种类差异不大，为十七种左右，各种氨基酸的含量也因蜘蛛的种类不同而有一定的差异。
它们的共同点为具有小侧链的氨基酸如甘氨酸和丙氨酸的含量丰富，十字圆蛛和大腹圆蛛的这两者含量之和分别达到59.6％和53.2%与蚕丝的含量74.0％相比较就显得较低[3]。
蜘蛛丝是一种特殊的蛋白纤维，它具有很高的强度、弹性、柔韧性、伸长度和抗断裂功能，以及轻盈、较耐紫外线、生物可降解等优点，作为一种新兴的功能材料具有得天独厚的条件，是其他纤维材料无法比拟的，可以作为高性能的生物材料如人造肌腱、人工韧带、人工器官、组织修复等组织工程新材料，正逐步受到生物学、医学、材料科学等学科领域研究者的重视，具有十分诱人的应用前景。
2.1.2 蜘蛛丝蛋白的研究现状组织工程的核心是建立由细胞和生物材料构成的三维空间复合体，材料在组织工程中起关键作用，成为组织工程研究的一个主流。
生物材料的研究经历了第一代惰性材料，第二代具有活性或具有降解性质的材料，现已发展到兼有可降解和生物活性的第三代生物材料[4]。
人们开始从生命科学的角度研究和设计生物材料，注重材料与细胞的相互作用，改变以往采用惰性材料的作法，将生物的某些功能引入材料。
丝蛋白纤维材料因具有良好的生物相容性、生物可降解性、细胞粘附活性和独特的机械特性，以及其本质是蛋白质的结构特点，使丝蛋白纤维(膜)在生物医学领域得以广泛的应用，成为在组织工程领域人们重新感兴趣的一类特殊的生物材料。
苏州大学的刘敏[5]等人对过对大腹园蛛主腺体内丝蛋白分子量和基酸组成的测定和分析，研究表明蜘蛛主腺体丝蛋白的氨基酸组成以甘氨酸、氨酸和谷氨酸为主，同时含有较多的脯氨酸和酪氨酸，与牵引丝的组成有一定差异；丝蛋白中甘氨酸、脯氨酸的含量比丝纤维中的含量更高，而丙氨酸的含则低于丝纤维，牵引丝纤维中丝氨酸的含量高于其在腺体内丝蛋白中的含量，且成丝后小侧链氨基酸含量增加，酸性氨基酸含量减少。
L0mbardi&Kap[6]的研究表明蛛丝纤维不溶于水、稀酸或稀碱、尿素和大多数有机溶剂，同时它们对大多数蛋白酶也具有相当强的抵抗力。
另外，Melloml等[18]的研究也表明蛛丝纤维能溶于高浓度的盐溶液如溴化锂、硫氰酸锂、氯化钙以及其他钙盐。
Min[7]等人将人体角化细胞和纤维原细胞种植在静电纺丝制得的蜘蛛丝纤维毡上，在实验室条件下培养了7天，用SEM观察纤维毡上的细胞形态，3天后发现细胞已经在丝素纤维表面黏附、繁殖，并开始通过纤维表面孔隙迁移，进入支架内部；与此同时，这些细胞与周围纤维相互融合，保持表型并按纤维的取向方向生长，形成一个三维的纳米纤维网状结构。
Jim[8]等人也对人骨髓干细胞在静电纺丝素纤维中的生长进行了研究，他们将细胞种植在由丝素和PEO共混后静电纺制备的纤维毡上，培养7天后，用SEM观察后发现，这种与细胞外基质结构相似的纳米纤维毡促进了细胞的黏附和增殖，有很好的生物相容性，可作为生物支架材料使用。
同时对蛛丝作为生物材料的研究报道较少，英文文献报道了用蛛丝包卵丝制备用于软骨生长的多孔3D支架[9]和用蛛丝弹性蛋白制备培养盘包被材料培养软骨细胞的研究[10]，此外Vollrath F等[11]利用哺乳动物伤口讨论天然蛛丝的组织相容性；而国内以蛛丝蛋白为材料制备组织工程材料除陈登龙关于RGD-重组蛛丝蛋白复合支架材料的研制[12]也未见相关报道。
2.2 聚吡咯2.2.1 聚吡咯的研究进展有吡咯黑之称的聚吡咯粉末早在1916年就已合成出来，1968年Dallolio用电化学方法制备出了聚吡咯，电导为8/cm，自Diaz等报道了含有1%乙腈溶液中制备出金属电导的、热稳定的聚吡咯以来[13]由于聚吡咯制备工艺相对简单，易于合成出各种各样的衍生物、共聚物和复合材料以得到较宽范围的电导率及其它特殊性能的材料，因此对聚吡咯的研究日益增多。
2.2.2 聚吡咯的生物相容性导电高分子的表面特性，如电荷密度和可润湿性等，可在电势存在下发生可逆性变化。
电荷密度和湿润性等表面特性，在蛋白吸收和细胞-底物相互作用中发挥着关键作用。
因此，PPy是组织工程中一种重要的备选材料。
而导电PPy制成的执行元件可在水溶液中工作，在生理环境具有应用前景。
吴坚等[ 14 ]用化学合成的PPy粉末提取液，进行了急性和亚急性毒性试验、热源实验、MTT、溶血实验、过敏实验、微核试验、皮肤刺激试验和眼结膜刺激试验，结果显示PPy是无毒、无致病原、不引起溶血和过敏、也无致突变和刺激作用的材料，具有良好的生物安全性。
2.2.3 聚吡咯在组织工程中的应用研究Guido in[15]等报告了有关聚吡咯膜在组织工程中的应用实验。
用编织聚酯制成小直径的管, 在上面用聚吡咯包被, 然后移植到小鼠的体内, 观察体内的反应以及血管上皮细胞在其上的增长情况。
磁共振研究和生物学研究显示, 电阻率较高的聚吡咯复合材料在整个移植过程中引发的组织反应最低, 这和它在体外试验结果一致。
Schmidt[16]以聚乳酸2羟基乙酸共聚物(PLGA )做支持物, 将较薄的聚吡咯植入老鼠体内,14 周后,PLGA已被降解, 聚吡咯没有变化, 没有负性组织增生和炎症的反应。
她又尝试将ECM 中的一种——透明质酸掺杂到聚吡咯中合成新的复合物[17] (聚吡咯-HA )。
这种复合物在体内起促进血管生成的作用。
聚吡咯-HA 在那些既能从电刺激中得到好处又需要增强血管生成作用的组织工程和伤愈应用中是很好的候选物。
聚吡咯是一种适合做组织生长支架的聚合物,可以用于刺激神经细胞、骨细胞再生、血管移值以及体外肝脏的培植等组织工程学领域。
聚吡咯用于伤愈再生和组织工程的优点是:(1)加电的区域定位准确；(2)聚吡咯便宜且易于合成, 通过加入不同的掺杂分子以及加电与否, 可以获得不同的表面特性, 使得在同一表面不同区域获得与细胞粘连和不粘连的表面格局成为可能。
从而在同一表面可获得清晰分界的不同生长阶段的细胞；(3) 基质类似物和生长因子可以偶联到聚吡咯载体上并依次释放, 给神经甚至骨的再生提供多种刺激。
2.3 支架材料研究现状及发展趋势2.3.1 支架材料在组织工程中的作用在组织工程中，种子细胞、可降解的支架材料以及细胞生长调节因子并称为组织工程的三大基本要素，构建组织工程化人体组织或器官涉及种子细胞在生物反应器中大规模培养、扩增，生物力学信号施加和化学信使(生长因子或细胞因子)的控制释放等关键技术。
其中，支架材料在组织工程研究中起中心作用，它不仅为特定的细胞提供结构支撑作用，而且还起到模板作用，引导组织再生和控制组织结构。
支架材料在组织工程中的具体作用主要如下[18]：(1)支架材料的结构和形貌控制再生组织的结构、尺寸和形貌，作为连接细胞和组织的框架，引导组织生长成特定形态；(2)作为信号分子的载体，将信号分子运送到缺损部位，并作为缓释体使诱导因子缓慢发挥作用，为工程化的组织提供一个赖以存在的空间，引导组织的再生和成长；(3)作为组织繁殖分化和新陈代谢的场所，为细胞生长输送营养、排除废物；(4)支架表面特殊位点与组织起特异性反应，对不同类型细胞起“身份鉴别”及选择粘附的作用；(5)起到机械支撑作用，可以抵抗外来的压力，并维持组织原有的形状和组织的完整性；(6)支架材料还可以作为活性因子的载体，用来承载一些生物活性物质，如生长因子，为细胞的生长、分化和增殖提供养分。
2.3.2 支架材料及发展生物材料的发展经历了以下3个阶段：(1)沿用通用高分子材料。
如涤纶Dacron用于血管移植物，醋酸纤维酯用做血液透析膜等，但此类材料存在生物相容性问题。
(2)应用生物医用高分子材料即生物相容性材料。
美国食品药品管理署(FDA)已批准聚乳酸(PLA)、聚乙醇酯(FGA)及其共聚物(PLGA)和医用聚氨酯p功等应用于医药装置。
(3)细胞特异性材料。
随着组织工程的发展，对相关生物材料提出新的挑战，除了生物安全性和生物相容性外，还希望植入的生物材料装置不为免疫系统排斥而且更能产生所期望的宿主响应：将生物材料推向第三阶段。
其研究和开发有赖于从细胞、分子乃至基因水平深入了解宿主．生物材料之间的相互作用。
正如1998年11月美国当代生物材料相关会议的共识：以往生物材料的研究和开发大多从材料的化学性质、物理性能及其加工方法方面构思，而未从细胞和分子水平进行生物材料设计[19]。
生物材料的研究对组织工程的研究是至关紧要的。
虽然许多生物材料都可介导细胞的生长，然而，由于体内的组织生长再生包括骨、神经、血管等的介导生长或角膜上皮细胞的生长等过程，这就要求细胞接受更多的特异性指令。
因此理想的组织工程支架材料必须能与细胞所表达的特异性粘附与生长因子受体相互作用，并能引导这些细胞迁移至受损部位且促进它们的生长和分化；此外，在组织修复的过程中，支架还必须能在细胞所分泌的基质重构酶的作用下逐渐降解[20]。
因此，随着组织工程研究的深入，对于支架用生物材料的要求也更高了。
为使组织工程支架用的生物材料具有生物功能化的特点，以及对生物信号作出反应，一般可通过在材料中引入细胞粘附肽段和蛋白酶来对材料进行仿生化设计，使之达到材料生物功能化的目的。
