湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201208)
- 作品数：10 被引量：57H指数：6
- 相关作者：汪海波邓明霞杨玲李云雁汪海婴更多>>
- 相关机构：武汉轻工大学武汉工业学院华中科技大学更多>>
- 发文基金：湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目国家自然科学基金武汉市科技攻关计划项目更多>>
- 相关领域：轻工技术与工程医药卫生环境科学与工程农业科学更多>>
- 热变性对鱼胶原海绵材料性能的影响被引量：3
- 2015年
- 以草鱼皮为原料提取天然胶原蛋白,经DSC、圆二色谱和SDS-PAGE分析证实为具有完整三螺旋分子结构的Ⅰ型胶原。在不同条件下对该胶原进行热处理后分别获得了低变性、高变性和完全变性的胶原样品,热变性焓测定结果表明热变性程度分别为16.9%,57.9%和100%。在此基础上,重点研究了热变性处理后胶原结构和胶原海绵材料性能的变化。结果表明,草鱼皮胶原变性的起始温度(To,33℃)是其分子结构和胶原海绵材料性能改变的阀值温度。高于该温度条件下的短暂受热历史即可导致胶原三螺旋结构的部分或完全解离。同时,胶原变性程度的增加,材料结构的有序性、材料力学性能和耐酶解能力也随之降低,但是促细胞增殖能力有所提升。可见,低于胶原热变性的起始温度是天然胶原提取和胶原材料应用的安全温度条件。
- 江颖邓明霞汪海婴张含俊汪海波
- 关键词：草鱼胶原热变性胶原海绵
- 草鱼皮胶原的体外自组装动力学研究被引量：14
- 2014年
- 体外自组装是天然胶原的重要分子行为特征之一,并对胶原基产品性能产生显著影响。以草鱼皮酶溶性胶原蛋白为研究对象,重点开展胶原体外自组装动力学行为、影响因素、组装纤维的微观结构及其热稳定性能研究。浊度实验和自组装程度分析的结果表明,草鱼皮胶原蛋白具备体外自组装能力,其自组装进程受胶原质量浓度、pH值、离子强度、温度等因素的影响。在pH 7~8、胶原质量浓度3~5 mg/mL、体系温度25~30℃以及NaCl浓度0~200 mmol/L条件下胶原自组装进程较快、自组装程度较高;组装动力学分析的结果表明,在较高的离子强度(NaCl浓度300 mmol/L)和较低的组装温度(20℃)时,胶原组装进程表现为:成核、组装和平衡3个阶段,而在较高组装温度(25~30℃)和较低离子强度时(NaCl浓度0~200 mmol/L),胶原组装进程表现为:快速组装段、低速组装段和平衡段;胶原纤维形态学观察结果表明,草鱼皮胶原组装纤维具有典型的D周期特征但D周期长度值(64.6 nm)小于哺乳动物胶原纤维(约67 nm);示差扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)分析结果表明,经纤维重组后,草鱼皮胶原蛋白的热稳定性得到明显提升。
- 赵燕鲁亮杨玲邓明霞杨欢汪海波
- 关键词：淡水鱼胶原蛋白自组装动力学
- 鱼皮胶原蛋白海绵组织相容性的体内实验研究被引量：3
- 2014年
- 为评价鱼皮胶原蛋白海绵作为植入型生物材料的组织相容性,对草鱼皮胶原海绵的体内细胞附着性、免疫原性、致炎性、稳定性与形变进行了实验研究,并与猪皮胶原海绵相比较。鱼皮酸溶性胶原蛋白(FA)、鱼皮酶溶性胶原蛋白(FP)和猪皮酶溶性胶原蛋白(PP)海绵均为细纤维组成疏松多孔显微结构。2 mm×2 mm×8 mm杆状胶原海绵植入SD大鼠后肢(每组n=6)长收肌1周,3种材料内部均有大量有核细胞入驻。比较炎性细胞浸润面积,FP组((7.93±0.77)mm2)与PP组((7.49±1.03)mm2)没有显著差异,FA组((9.81±1.42)mm2)与其他两组具有显著性差异。FP组材料截面变形但边缘清晰,疏松纤维结构完整。FA组材料边缘模糊,内部见散在断裂纤维。PP组材料边缘已失去,未见纤维结构。昆明小鼠(每组n=5)接受胶原蛋白溶液注射后检测血清特异性IgG水平,酶联免疫吸光度值FA组(0.602±0.036)、FP组(0.518±0.019)、PP组(0.390±0.085),仅FA组与PP组间有显著性差异。以上结果显示三种材料均适于细胞附着,FP的免疫原性及致炎性接近于PP,FP海绵体内稳定性好于FA海绵与PP海绵。实验结果表明3种检测材料中鱼皮酶溶性胶原海绵(FP)具有组织相容性优势。
- 方成汪海波梅智强肖显杰刘立王加谋王忠稳
- 关键词：草鱼胶原组织相容性
- 酸溶性三文鱼皮胶原蛋白超滤脱盐的研究被引量：7
- 2014年
- 本研究采用了超滤膜分离技术,对三文鱼皮酸溶性胶原蛋白(ASC)进行了脱盐提纯的研究。研究了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜对不同浓度胶原蛋白溶液的截留效果,当胶原溶液质量分数为1.2%时,截留率为90%;还讨论了胶原溶液质量分数、超滤操作压强、料液初始温度和超滤次数对脱盐效果的影响。结果表明,随着料液浓度降低、压力增大、料液初始温度升高(≤30℃)、超滤次数增多,脱盐率越高。当料液初始浓度为1.2%,温度为30℃,压力为0.3MPa,超滤7次时,氯离子脱除率可达到74.4%。
- 张雄李云雁张凯张大明胡玉霞汪海波
- 关键词：超滤脱盐
- 草鱼和乌鳢鱼皮胶原体外自组装过程中的凝胶化行为比较研究被引量：9
- 2014年
- 以草鱼和乌鳢鱼皮胶原为研究对象,分别采用浊度实验和流变学实验方法研究两种胶原的体外自组装行为和凝胶化行为。结果表明:两种胶原的组装浊度曲线和流变黏弹曲线均表现为典型的3阶段模式,即成核段、组装段和平衡段。浊度实验测定的胶原组装成核时间为13.5 min(草鱼PSC)和3.5 min(乌鳢PSC),平衡时间为72.6min(草鱼PSC)和10.0min(乌鳢PSC);而流变学实验测定的胶原组装成核时间为6.7min(草鱼PSC)和1.9min(乌鳢PSC),平衡时间为105min(草鱼PSC)和58.0min(乌鳢PSC)。流变学实验测定的成核段时间明显缩短而组装段时间显著延长。扫描电镜纤维直径分析结果表明:胶原纤维直径在浊度实验平衡时间之后仍在继续增长直至流变学测定的平衡时间,说明流变黏弹实验能更灵敏、更完整地反映胶原的体外自组装行为。与草鱼皮胶原相比,乌鳢胶原组装速率更快、形成的胶原凝胶强度更大,说明不同种类胶原体外自组装行为存在明显的差异性。
- 赵燕鲁亮杨玲邓明霞杨欢汪海波
- 关键词：淡水鱼胶原蛋白凝胶化流变学
- 交联方法对草鱼皮胶原蛋白海绵性能的影响被引量：8
- 2013年
- 为探讨不同交联方法对草鱼皮胶原蛋白海绵材料性能的影响,实验以草鱼鱼皮为原料,提取、纯化胶原蛋白并制备胶原海绵材料。在此基础上,分别用紫外交联、热交联、戊二醛交联以及EDC/NHS交联方法处理胶原海绵,通过测定材料的交联度、热变性温度、拉伸强度和体外抗酶降解性能,比较了不同方法的交联效果。结果发现,提取所得的草鱼皮胶原蛋白为典型的Ⅰ型胶原;经不同方法交联处理后,海绵材料交联度依次为戊二醛(72.0%)>EDC/NHS(32.5%)>热交联(29.9%)>紫外交联(15.6%);与对照胶原材料相比,戊二醛处理后,胶原材料的热变性峰值温度(67.4℃)、最大拉伸强度(125.6 kPa)和体外抗酶降解性能均有显著提升(P<0.05);EDC/NHS处理后,胶原材料的热变性焓显著提升(6.86 J/g),同时材料的拉伸强度(98.6 kPa)和体外抗酶降解性能也得到适度增加(P<0.05)。紫外交联和热交联对草鱼皮胶原材料性能的改善作用比较有限,并可能导致胶原分子的部分变性。红外光谱的分析结果表明,戊二醛处理可导致草鱼皮胶原三螺旋分子内产生新的共价键交联从而使材料性能改善,而EDC/NHS处理主要导致胶原分子间产生新的氢键交联并可提高胶原材料的稳定性。研究表明,戊二醛和EDC/NHS交联能有效提高胶原海绵材料的性能,而热交联和紫外交联对材料性能的改善作用非常有限。
- 汪海波梁艳萍李云雁王敏方成汪海婴
- 关键词：草鱼鱼皮胶原蛋白交联
- 鱼源胶原蛋白海绵材料的构建及其生物学性能被引量：11
- 2012年
- 目的构建鱼源胶原海绵材料,评价其生物学性能并与哺乳动物来源的胶原海绵材料相比较。方法分别从草鱼鱼皮和猪皮中提取鱼皮酸溶性胶原蛋白(SKA)、鱼皮酶溶性胶原蛋白(SKP)和猪皮酶溶性胶原蛋白(PSP),采用氨基酸组成分析和SDS-PAGE凝胶电泳对胶原蛋白进行结构鉴定;以制备所得的3种胶原蛋白构建柱状胶原海绵材料,采用差式扫描量热仪(DSC)、体外模拟胶原蛋白酶降解、材料拉伸性能分析以及NIH/3T3细胞培养实验评价胶原海绵材料的热稳定性、降解性、生物相容性和材料机械力学性能。结果从鱼皮和猪皮中分离、纯化得到的SKA、SKP和PSP均为典型的Ⅰ型胶原,SKA和SKP的氨基酸组成基本一致,但它们与PSP在氨基酸组成上存在部分差异。SKA和SKP的热变性温度分别为(35.6±0.2)℃和(35.8±0.3)℃,明显低于PSP的热变性温度(41.6±0.3)℃(P<0.05)。与PSP海绵相比,SKA和SKP海绵材料具有更好的耐胶原酶降解能力和材料拉伸强度,但其材料的延展性能低于PSP海绵(P<0.05)。在NIH/3T3培养实验中,3种胶原海绵材料均没有出现抑制细胞生长现象(P>0.05),SKP和PSP在培养48h和96h时展现出促进细胞增殖的能力(P<0.05)。结论鱼源胶原海绵材料在生物学性能上与哺乳动物来源的胶原海绵材料各有优劣,具备应用于生物医学材料领域中的潜在价值。
- 汪海婴梁艳萍李云雁王敏汪海波
- 关键词：胶原海绵生物学性能
- 鱼胶原基缓释材料的制备及其对罗丹明B的负载/缓释性能分析被引量：1
- 2017年
- 以天然鱼源胶原为基质材料,以罗丹明B为模拟负载目标药物,采用不同方法制备负载罗丹明B的胶原缓释材料,以负载率和材料缓释性能作为评价指标,优化了胶原基生物缓释材料的制备工艺条件,探讨了胶原负载罗丹明B的缓释机制。实验结果表明,在直接共混、共混/组装、共混/组装/离心及共混/组装/离心/交联几种方法中,前2种方法制备材料对罗丹明B的负载率较高,但负载材料的缓释效果较差;而后2种方法罗丹明B负载率虽然较低,但展现出较好的缓释能力,其中共混/组装/离心方法的缓释效果最佳。在此基础上,进一步探讨了材料干燥方法和胶原浓度对材料缓释效果的影响。结果表明,在-22,-64,-196℃预冻后冷冻干燥及30℃烘箱干燥几种方法中,-64℃预冻后冷冻干燥形成的材料缓释效果最佳;提高胶原浓度后,材料的负载和缓释能力均有显著提升。针对胶原基负载罗丹明B材料的缓释动力学研究表明,该材料对罗丹明B的释放机理是基于菲克定律的Higuchi动力学模型的扩散过程;红外光谱分析进一步表明胶原对罗丹明B的吸附同时包含物理吸附和化学吸附两种形式;材料的电镜观察结果证实,该材料中罗丹明B大部分镶嵌或包裹在胶原纤维中,只有少部分被吸附在纤维表面。
- 张明杨玲吕辉华未本美张军涛谢东汪海波
- 关键词：淡水鱼缓释材料罗丹明B
- 氨基酸组成及溶剂环境对淡水鱼胶原蛋白热稳定性能的影响被引量：9
- 2015年
- 本文探讨了氨基酸组成、分布以及溶剂环境对鱼源胶原蛋白蛋白热稳定性能的影响。利用不同鱼类的胶原蛋白为实验样本,测定胶原蛋白氨基酸组成和热变性温度,通过相关性分析明确了影响胶原蛋白热变性温度的主要氨基酸种类和分布指标。结果表明,胶原蛋白中脯氨酸羟基化率、碱性氨基酸、带电荷极性氨基酸和总极性氨基酸含量与胶原蛋白热变性温度呈正相关,而亚氨基酸与非极性氨基酸含量与胶原蛋白热变性温度呈负相关(p<0.01)。运用逐步多元回归分析方法,建立了脯氨酸羟基化率和带电荷极性氨基酸与胶原蛋白热变性温度之间的相关性数学模型,经验证,该模型能较好的预测鱼源胶原蛋白的热变性温度。在此基础上,进一步研究了胶原蛋白所处溶剂环境对其热稳定性能的影响。结果表明,提高水分子浸润胶原蛋白程度和体系离子强度,或降低体系pH均会显著降低胶原蛋白热稳定性能。
- 邓明霞汪海波杨玲刘良忠黄爱妮张含俊
- 关键词：胶原蛋白热稳定性能氨基酸离子强度
- 草鱼鱼鳞对金属离子的吸附性能及其机理被引量：6
- 2012年
- 以草鱼鱼鳞为原料制备吸附剂,比较草鱼鱼鳞吸附剂对几种金属离子的吸附效果及其对Cu2+的最佳吸附条件和相关影响因素,并通过Cu2+吸附动力学和吸附热力学以及吸附前后的红外光谱分析,探讨鱼鳞吸附剂对Cu2+的吸附机理。结果表明:草鱼鱼鳞对不同金属离子均具有良好的吸附能力,吸附效果依次为:Cu2+>Zn2+>Co2+>Mn2+>Cr2+;在室温条件下,草鱼鱼鳞吸附Cu2+的最佳吸附条件为:吸附剂用量1.25g/L、体系pH4、Cu2+初始质量浓度为200μg/mL;吸附热力学和动力学分析表明,鱼鳞吸附剂对Cu2+的吸附是一种包含化学吸附和物理吸附在内的多层吸附过程,升高温度有助于提高鱼鳞的吸附效果,准二级动力学模型可以较好地描述这种动态吸附行为。红外光谱分析表明,鱼鳞吸附剂中参与吸附Cu2+的功能性官能团主要包括氨基、羧基、磷酸根和碳酸根等,其分别归属于鱼鳞中的蛋白质和羟基磷灰石类成分。
- 贾媛君汪海波熊进欧其语王发兴
- 关键词：草鱼鱼鳞金属离子
