国家自然科学基金(50803011)
- 作品数：17 被引量：35H指数：4
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- 蜘蛛与蚕的人工强制纺丝研究进展
- 2011年
- 为制备高性能人造蜘蛛丝和蚕丝,人们在蜘蛛丝蛋白的基因重组、再生蜘蛛丝蛋白或蚕丝蛋白的仿生纺丝,以及蜘蛛与蚕的人工强制纺丝方面开展了大量工作。研究了人工强制纺丝,比较了蜘蛛牵引丝和蚕丝在不同纺丝条件下的力学性能。结果表明:在一定范围内增加纺丝速率有利于提高蜘蛛丝和蚕丝的力学性能,此外,环境温度、纺丝状态等条件对丝的性能也有一定的影响。该研究为提高人造动物丝的力学性能提供了参考。
- 张耀鹏赵瀛梅邵惠丽胡学超
- 关键词：蜘蛛丝蚕丝
- 同轴静电纺再生丝素/丝胶蛋白纤维的制备及其形态结构表征被引量：3
- 2011年
- 模仿蚕丝的组成和结构,利用同轴静电纺丝法制备了以再生丝素蛋白(RSF)为"芯"、丝胶蛋白(SS)为"皮"的双组分静电纺纤维。通过扫描电镜和透射电镜研究了内层纺丝液流速(Qc)、电压(U)、接收距离(D)以及场强(E)等参数对同轴静电纺RSF/SS纤维形态结构的影响。研究结果表明纤维的平均直径在1400～2100nm左右,皮-芯层结构清晰;Qc对纤维皮-芯层结构的影响较大,过大的内层纺丝液流速会因外层丝胶对内层丝素的包裹不均匀而导致偏芯现象;随E的增加(U增加或D减小),纤维的直径及其分布显著减小,皮-芯层结构清晰;相同E下,高电压、长距离利于纤维的细化,使直径变细且分布均匀,皮-芯层结构明显。
- 杭怡春张耀鹏金媛邵惠丽胡学超
- 关键词：丝素蛋白丝胶蛋白
- 利用同步辐射X射线衍射研究家蚕的纺丝过程
- 2011年
- 利用同步辐射广角X射线衍射对五龄家蚕、解剖后的蚕腺体,以及脱胶丝进行了测试,研究了干燥过程及拉伸过程中腺体内丝素蛋白有序态结构的演变。结果表明,蚕头部吐丝口附近的纺丝液形成了与silkⅠ、silkⅡ晶体结构相关的有序排列;湿态腺体在干燥过程中,水分的流失也会导致丝素蛋白有序态结构的形成,丝素蛋白构象转变成β-反平行折叠,并趋于形成完整的silkⅡ层状晶体结构;拉伸作用为丝素蛋白成纤的主要诱导因素,并使丝素蛋白有序态结构发生改变。
- 黄燕张耀鹏罗杰邵惠丽胡学超
- 关键词：广角X射线衍射家蚕
- 不同剪切速率下高浓度再生丝素蛋白水溶液性质与结构的研究被引量：1
- 2011年
- 主要研究了不同剪切速率下,丝素蛋白浓度、pH值、钙离子和丝胶含量对高浓度再生丝素蛋白水溶液性质的影响,并采用偏光显微镜和拉曼光谱对剪切前后的溶液结构进行了观察分析。结果表明,高浓度再生丝素蛋白水溶液经过一定的剪切作用后呈现出各向异性的特点,且随着各种因素的调节,溶液出现各向异性的临界剪切速率也随之改变。同时,在一定的剪切条件下,高浓度再生丝素蛋白水溶液中的丝素蛋白分子可发生由无规卷曲向α-螺旋构象的转变,并有进一步形成β-折叠构象的趋势。
- 金媛张耀鹏杭怡春邵惠丽胡学超
- 关键词：构象
- 基于小角X射线散射技术研究再生丝素蛋白体系的方法
- 2013年
- 小角X射线散射(SAXS)技术在研究高分子材料的亚微观结构(数纳米至数百纳米)方面具有独特的优势,是研究蛋白质结构的一种重要手段。再生丝素蛋白(RSF)不仅具有优异的生物相容性,而且还可以应用于仿生纺丝研究,在生物医用材料及仿生材料领域具有广泛的应用前景。RSF材料一般由溶液成型为薄膜、纤维等固态材料,为了改善RSF材料的性能,有必要了解其成型前后的微观、亚微观结构。本文提出了高浓度RSF溶液的SAXS研究方法,得到了溶液中丝素蛋白的聚集态结构参数,构建了其三维结构模型;对RSF薄膜采用Debye-Bueche方法进行分析,根据相关函数得到了其结构信息;对RSF纤维采用Ruland方法得到了纤维取向、界面及相关长度等信息。
- 潘辉张耀鹏邵惠丽胡学超田丰李秀宏王劼
- 关键词：SAXS再生丝素蛋白
- 再生丝素/丝胶蛋白水溶液的同轴干法纺丝被引量：1
- 2011年
- 模仿蚕丝的成分、结构和成丝方法,通过同轴干法纺丝初步制备了以添加有金属钙离子(Ca2+)并调节了pH值的再生丝素蛋白(RSF)为芯层、丝胶蛋白(SS)为皮层的RSF/SS纤维。采用荧光显微镜、扫描电镜、拉曼光谱和材料试验机研究了所得纤维的微观形貌、二级结构和力学性能,并与纯RSF纤维和蚕丝进行了对比。研究结果表明同轴干法纺RSF/SS纤维具有清晰的皮-芯层结构,直径较粗且表面略有皱痕;与纯RSF纤维相比,该初生纤维具有更多的β-折叠构象,力学性能也相对较好,但与天然蚕丝相比尚有较大差距。
- 杭怡春张耀鹏李寅莹金媛邵惠丽胡学超
- 关键词：丝素蛋白丝胶蛋白
- 家蚕体内不同部位的同步辐射成像分析
- 2011年
- 以五龄熟蚕为研究对象,对其体内不同部位进行同步辐射成像(包括同轴位相村度成像和显微断层成像)。研究结果表明,蚕体内中部丝腺的直径范围在3.74～4.21 mm之间,其始端距离蚕头部约18 mm。而吐丝管则被发现于距离蚕头部顶端1.43nm处,且直径相对较细,范围在7～52μm之间。
- 金媛张耀鹏杭怡春罗杰邵惠丽胡学超
- 关键词：家蚕
- 纺丝条件及纺丝液组成对丝素-丝胶蛋白同轴干纺纤维的影响被引量：1
- 2011年
- 为了模仿家蚕的纺丝工艺及天然蚕丝的组成和皮芯结构,利用同轴干法纺丝技术制备了以再生丝素蛋白(RSF)为芯层、丝胶蛋白(SS)为皮层的RSF-SS纤维。研究了卷绕速率及芯层纺丝液中RSF质量分数对纤维形貌、2级结构及力学性能的影响。结果表明:复合纤维具有明显的皮芯结构;相对于RSF的质量分数,卷绕速率对纤维结构和性能的影响更明显。当卷绕速率从1 cm/s增至5 cm/s时,纤维直径逐渐减小,β-折叠构象含量增加,但卷绕速率为3 cm/s时纤维的力学性能最佳。随着芯层纺丝液中RSF质量分数的减小,纤维的直径逐渐减小,β-折叠构象含量和断裂强度增加,而初始模量、断裂伸长及断裂能均略有降低。
- 李寅莹杭怡春张耀鹏邵惠丽
- 关键词：丝胶蛋白丝素蛋白
- 再生丝素蛋白干纺纤维的后处理体系及方法被引量：4
- 2010年
- 模仿蚕的干法纺丝工艺,制备了再生丝素蛋白纤维,并通过后处理进一步提高了其力学性能。结果表明:与无机盐水溶液后处理体系相比,醇的水溶液可显著促使蛋白构象从无规卷曲及α-helix转变为β-sheet。同时通过拉伸诱导β-sheet构象取向,干纺纤维的力学强度可大幅提高。在φ=80%的乙醇-水溶液中,将初生丝拉伸2倍后再浸泡1 h,其断裂强度可达200 MPa,断裂伸长率可达48%。
- 魏伟张耀鹏赵瀛梅邵惠丽胡学超
- 关键词：干法纺丝后处理
- 响应曲面法优化再生丝素蛋白/多壁碳纳米管共混水溶液静电纺丝工艺被引量：2
- 2011年
- 再生丝素蛋白/多壁碳纳米管共混水溶液静电纺纤维毡可应用于组织工程支架。提高纤维毡的孔隙率即减小纤维的横截面尺寸有利于细胞的粘附和增殖,从而提高材料的应用性能。该文采用响应曲面法(RSM)优化再生丝素蛋白/多壁碳纳米管共混水溶液静电纺丝工艺,以减小纤维横截面尺寸。
- 潘辉张耀鹏杭怡春丁妍春邵惠丽
- 关键词：再生丝素蛋白多壁碳纳米管响应曲面法
