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Synthesis and Characterization of Collagen Grafted Poly(hydroxybutyratevalerate)(PHBV)Scaffold for Loading of Bovine Serum Albumin Capped Silver(Ag/BSA)Nanoparticles in the Potential Use of Tissue Engineering Application负载负载Ag/BSA纳米粒子的胶原蛋白接枝聚羟基丁酸戊纳米粒子的胶原蛋白接枝聚羟基丁酸戊酯（酯（PHBV）支架支架的的合成合成与与表征及表征及其其在在组织工程中的组织工程中的潜在应用潜在应用目录目录 摘要摘要背景介绍背景介绍实验部分实验部分结果与讨论结果与讨论结论结论摘要摘要 合成：氨解法、接枝法表征：FTIR、XPS、SEM和TGA结构 染色法胶原蛋白的含量 原子吸收光谱法纳米粒子负载Ag/BSA纳米颗粒的胶原蛋白接枝PHBV膜合成与表征纳米颗粒的负载量：处理过的膜未处理的膜加载了纳米颗粒的PHBV膜能够作为支架，抑制细菌生长的同时促进骨细胞的生长。费强.聚-羟基丁酸羟基戊酸(PHBV)的物理性能及生物相容性的研究,2006,西北大学背景介绍背景介绍PHBV=聚羟基丁酸（PHB）+聚羟基戊酸（PHV）PHBV特点：结晶性高、熔点高、模量高PHBV脆性大脆性大PHBV惰性与疏水表面不够粗糙不利于细胞生长改性（提高生物活性）设计一种3D多孔支架通过生物大分子改性聚合物表面背景介绍背景介绍Tesema等人使用胶原蛋白改性的PHBV比未改性的PHBV更加利于UMR-106细胞株的增殖（246）。Baek等人将胶原蛋白固定在用胺处理过的PHBV/羟基磷灰石复合支架上，发现胶原蛋白固定的复合物支架比没有经过处理的PHBV支架拥有更好的细胞吸附、增殖和分化（67%）的能力。Wang等人使用改性了的胶原蛋白固定化PHBV支架相对于未改性的PHBV支架，羊软骨细胞生存能力和增殖能力增加了244%。Hu等人发现在胶原蛋白固定PHBV支架上细胞的生长相比于为改性的细胞的增殖有了将近86%的升高。Tesema,Y.;Raghavan,D.;Stubbs,J.J.Appl.Polym.Sci.2005,98,19161921.Baek,J.-Y.;Xing,Z.-C.;Kwak,G.;Yoon,K.-B.;Park,S.-Y.;Park,L.S.;Kang,I.K.J.Nanomater.2012,111.Wang,Y.;Ke,Y.;Ren,L.;Wu,G.;Chen,X.;Zhao,Q.J.Biomed Mater.Res.2009,88A,616627.Hu,S.-G.;Jou,C.-H.;Yang,M.-C.Carbohydr.Polym.2004,58,173179.背景介绍背景介绍细菌感染将纳米粒子加载到基质上，由于纳米粒子的释放，使感染区附近能维持一种无菌的环境AgFlores发现，在Ag浓度小于小于4M时，Ag表现出对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑制作用，但当浓度高于高于50M时，表现出对UMR-106细胞株的毒性。在4-50M之间之间的浓度范围能够用来设计纳米颗粒负载基体，以使纳米粒子在生理介质中的释放能够维持在一个无菌的环境中而没有微生物对细胞毒性的影响。Flores,C.Y.;Minan,A.G.;Grillo,C.A.;Salvarezza,R.C.;Vericat,C.;Schilardi,P.L.ACS Appl.Mater.Interfaces 2013,5,31493159.背景介绍背景介绍实验部分实验部分GAPHBV含有羟基戊酸（HV）12wt%的聚羟基丁酸戊酯（PHBV）2-甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）羰基二咪唑（CDI）戊二醛（GA）过氧化苯甲酰（BPO），考马斯亮兰（Bradford）试剂，1型胶原蛋白，氯仿，1,6-己二胺，乙醇材料：材料：实验部分实验部分图1.实验研究过程图多孔PHBV膜的制备NaCl（2g）PHBV（2g）10w/v的溶液60，2h搅拌24h培养皿真空干燥洗涤多孔膜膜实验部分实验部分多孔PHBV膜的活化NH2-PHBV膜多孔PHBV膜1,6-己二胺2-丙醇40 min洗涤N230minBPO丙酮80 4h热乙醇 3hPHEMA-g-PHBV膜真空干燥40实验部分实验部分Scheme 1Scheme 2胶原蛋白固定PHBV膜GA去离子水溶液 3hCDI的1,4-二恶烷溶液 2.5h水洗涤1,4-二恶烷洗涤collagen-g-PHEMA-g-PHBV膜collagen-g-NH2-PHBV膜实验部分实验部分Scheme 1Scheme 2Ag/BSA纳米颗粒对胶原蛋白接枝PHBV膜的负载Ag/BSA纳米颗粒collagen-g-PHEMA-g-PHBVcollagen-g-NH2-PHBV42h实验部分实验部分实验部分实验部分实验部分实验部分C=OOHNH-CO结果与讨论结果与讨论1.（ii）增加了3400-3100 cm1的OH特征峰，且羰基峰变宽（1760到1680 cm1）PHEMA接枝到了PHBV上2.（iii）在箭头处增加了酰胺的伸缩振动峰PHBV膜上有胶原蛋白3.（ii）在羰基的位置出现了宽峰GA中的醛基和PHBV发生了反应FTIR结果与讨论结果与讨论接枝聚合物的最大热降解温度有所改善PHEMA-g-PHBV膜在接枝Collagen时没有收到损坏活化膜与接枝膜的热降解温度有小范围的降低TGA结果与讨论结果与讨论SEM 茚三酮和蛋白水解液中甘氨酸的氨基产生蓝色化合物，这种蓝色的化合物具有一定的吸光值，进而知道水解后溶液中游离的-NH2基而计算出蛋白质的水解（DH 值）结果与讨论结果与讨论无峰茚三酮法考马斯亮蓝法结果与讨论结果与讨论荧光发射光谱最大发射峰340nm纳米粒子负载到了膜上结果与讨论结果与讨论X射线光电子能谱纳米粒子负载到了膜上结果与讨论结果与讨论Ag/BSA纳米粒子抑菌研究实验室中使用Ag/BSA纳米粒子对大肠杆菌在生理介质中的活性进行了研究，发现纳米粒子达到某一极限浓度时可抑菌。正在研究将抑菌研究扩展到Ag/BSA纳米粒子负载胶原蛋白接枝PHBV膜，以便评价其抗菌功效。如果成功的话，说明胶原蛋白接枝PHBV膜能够为抑制细菌感染关节置换提供一个潜在的应用方法。1.使用氨解和接枝聚合法，在PHBV表面引入氨基和羟基基团。2.Collagen的接枝：FTIR酰胺峰，XPSN的含量有所增加，SEM处理后的膜表面粗糙度增加，Bradford法胶原蛋白的密度增加，这都说明Collagen接枝在了PHBV膜上。3.纳米粒子的负载：浸入过Collagen-g-PHBV的Ag/BSA纳米粒子溶液进行荧光光谱分析，发现荧光光谱强度减少，说明纳米粒子负载到了膜上。4.未处理膜中纳米粒子的含量可忽略不计（纳米粒子间的强静电作用），而Collagen-g-PHBV膜上的纳米粒子含量却很显著（氨基与BSA上的羧酸阴离子之间会产生强的静电作用）。5.进一步的实验将研究Ag/BSA纳米粒子负载到Collagen-g-PHBV基体上对骨组织工程中抑菌作用。结论结论谢谢！谢谢！