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羊毛角蛋白作为一种天然蛋白质,在生物医用材料及组织工程支架材料方面有着广阔的应用前景,而随着羊毛角蛋白的溶解与制备方法的不同,其生物相容性受到质疑。目前国内外对羊毛角蛋白的生物相容性研究时间还较短,评价试验也较单一,而本论文所采用的羊毛角蛋白的溶解与制备方法不同于已有的方法与材料。所以本课题将就本专利方法所制备的羊毛角蛋白溶液及羊毛角蛋白膜的生物相容性进行评价。
本课题通过羊毛角蛋白的皮肤刺激试验、皮内反应试验,来评价羊毛角蛋白对皮肤的潜在刺激性。结果发现在羊毛角蛋白膜的浸提液的皮肤接触区无明显皮肤刺激反应,其非极性溶剂浸提液的皮内注射点无红斑和水肿反应,其原液和极性溶剂浸提液的皮内注射点显示有不同程度的红斑和水肿,其原因可能主要来源于未完全去除的羊毛溶解过程中使用的活性剂十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS),在后续的红外光谱分析中证实了此杂质的存在。
随后,我们研究了羊毛角蛋白膜在大鼠背部皮下植入后大鼠的体重、活动性及组织学的变化,从而来评价羊毛角蛋白的亚慢性毒性反应。在植入羊毛角蛋白膜的两周观察期内,大鼠的活动情况良好。植入后一周、两周的组织学检查发现角蛋白膜的皮下植入反应符合一般生物相容性材料的组织反应过程,而且没有观察到明显的组织排斥现象。该试验结果显示羊毛角蛋白具有较好的组织相容性。
接下来我们通过羊毛角蛋白膜及其生理盐水浸提液的溶血率的测定,来评价羊毛角蛋白的血液相容性。结果发现羊毛角蛋白膜及其不同时间的浸提液的溶血率之间具有显著性差异,而且随着浸提时间的延长,浸提液的溶血率有下降趋势。但以上溶血率均远大于5%,表明含有过多SDS的角蛋白膜不宜与血液直接接触。
最后我们应用红外光谱分析法,对羊毛角蛋白膜及其浸提后残余膜的结构和组成进行分析,结果发现羊毛角蛋白膜的红外光谱中不但有羊毛纤维的典型吸收峰,还具有SDS杂质峰。羊毛角蛋白膜的红外光谱分析,为其生物安全性评价试验的结果提供数据支持和分析依据。
总之,以上试验证明羊毛角蛋白膜具有较好的生物相容性,可进一步进行生物膜材料和人工皮肤材料方面的研究,但是其中SDS的残余会影响其血液相容性,因此进一步研究的目标应着力于减少SDS的含量,使羊毛角蛋白的生物相容性更加完善。