丝素蛋白材料的生物降解行为及其对真皮组织再生的影响

系统地研究丝素蛋白材料的化学结构、凝聚态结构及形态结构与生物降解速率之间的关系。通过在丝素大分子侧链上选择性地屏蔽或接枝化学基团，调节丝素的侧链结构；用化学交联与γ射线辐照交联相结合的方法，调节丝素材料的交联度；通过改变冷冻温度及反复冻-融次数，调节丝素多孔材料的凝聚态结构和孔结构。探索出一套有效调控丝素材料生物降解速率的方法，并建立数学模型、预测其生物降解速率。.率先研究作为真皮原位再生支架而植入真皮缺损部位的丝素多孔材料的降解、吸收、代谢和排泄过程；研究材料的降解速率和降解产物对成纤维细胞、血管内皮细胞的生长、增殖、功能的影响，对主要免疫细胞的激发作用，以及对真皮组织再生速率和新生组织结构、功能的影响。通过上述研究，揭示丝素材料的生物降解行为及其对真皮组织再生的影响规律，为新型丝素蛋白材料的研制和应用提供科学依据。

系统地研究了丝素蛋白材料的化学结构、凝聚态结构及形态结构与生物降解速率之间的关系及其机理。研究表明，通过调节丝素大分子的侧链结构和丝素的分子量，通过调节丝素材料的交联度，通过改变冷冻干燥工艺条件调节丝素多孔支架的凝聚态结构和孔结构参数，能够有效调控丝素材料的生物降解速率，建立了多种手段调控丝素材料的生物降解速率的模型和技术。. 采用放射性核素示踪技术，研究了载带放射性核素的丝素蛋白材料植入大鼠真皮缺损部位后，在体内的降解、吸收、代谢、排泄途径及过程。SPECT动态示踪的结果显示，丝素多孔材料移植部位的同位素信号随时间延长而逐渐衰减，至55天时基本消失。经组织切片观察结果与同位素示踪一致。提示创伤局部植入的丝素材料在55天基本降解吸收。对血、心、肺、肝、脾、肾、胰、胃、肠、肌肉、股骨、皮肤、脑、甲状腺等组织组的放射性活度检测结果表明，丝素多孔材料在体内降解、吸收、代谢后，在体内的残留量总体较低，其少量残留物主要分布于肾脏、胃及肌肉。丝素多孔材料在体内降解后，能够通过淋巴系统代谢。. 分别制备了降解速率较快的家蚕丝素多孔材料和降解速率较慢的柞蚕丝素多孔材料，以降解速率很慢的合成高分子多孔材料作为对照组，分别与自体刃厚皮在大鼠真皮缺损区进行复合移植。研究表明，降解速率较快的丝素组的肉芽生长最快，炎症反应最轻。从胶原产生角度评价，降解速率较快的丝素组的胶原纤维产生较快。从细胞增殖角度评价，丝素丝素材料组都可见较多的细胞PCNA 表达，尤其是降解速率较快的丝素多孔材料组能更快促进修复细胞增殖。丝素材料组都可见大多血管壁细胞CD34 表达，尤其是降解速率较快的家素材料组能更快促进血管化，这是其能较快地诱导真皮组织原位再生的重要原因之一。. 通过本项目的研究，共发表学术论文32篇，其中：SCI收录的论文10篇、EI收录的论文17篇、ISTP收录的论文9篇，参加国内外学术会议14篇次，在生物材料领域权威期刊“Biomaterials”、“Acta Biomaterialia”和“Biomacromolecules”发表论文4篇。获得授权的国家发明专利6项；培养博士研究生2名、硕士研究生14名。圆满地完成了预定的全部研究任务。