Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................6
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................................ 12
1.1 Материалы для биомедицины................................................................................ 12
1.1.1 Природные полимеры.........................................................................................13
1.1.2 Фиброин шелка.....................................................................................................14
1.1.3 Спидроин............................................................................................................... 18
Рекомбинантные спидроины.....................................................................................20
Модификации рекомбинантных спидроинов...........................................................21
Реологические свойства природного шелка паука.................................................23
Влияние pH, концентрации соли и скорости сдвига на кинетику агрегации
нативного и рекомбинантного спидроина..............................................................35
Получение волокон на основе рекомбинантного, нативного спидроина и шелка
ВотЪух mori.................................................................................................................... 39
Анализ структуры спидроина....................................................................................44
1.2.1 Нетканые материалы..........................................................................................52
1.2.2 Электроформование нетканых материалов..................................................53
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ........................................................................ 59
2.1 Объекты исследования............................................................................................ 59
2.1.1 Выделение и очистка белков спидроинов.................................................... 59
2.1.2 Реагенты и растворители................................................................................. 61
2.1.3 Поверхностно-активное вещество и волокнообразующие полимеры...61
2.1.4 Выделение фиброина шелка............................................................................ 61
2.2 Методы исследования............................................................................................. 62
4
2.2.1 Изучение реологических свойств растворов спидроинов..........................62
2.2.2 Определение электрокинетического потенциала....................................... 62
2.2.3 Определение размеров частиц методом динамического светорассеяния 63
2.2.4 Исследование растворов методом статического светорассеяния..........63
2.2.5 Определение концентрации растворов методом УФ-спектроскопии...65
2.2.6 Определение морфологии и размера исследуемых структур методом
атомно-силовой микроскопии.................................................................................... 65
2.2.7 Определение морфологии и размера исследуемых структур методом
просвечивающей электронной микроскопии..........................................................66
2.2.8 Определение морфологии материалов методом сканирующей
электронной микроскопии.....................
66
2.2.9 Определение морфологии и размера исследуемых структур методом
криоэлектронной микроскопии................................................................................. 66
2.2.10 Получение пленочных материалов на основе спидроина.......................67
2.2.11 Электроформование растворов спидроинов..............................................67
2.2.12 Определение структуры методом ИК-спектроскопии............................ 67
2.2.13 Исследование структуры PC методами рентгеновского рассеяния.....68
2.2.14 Определение механических характеристик индивидуальных волокон 69
2.2.15 Определение удельной площади поверхности нетканых материалов . 74
2.2.16 Определение размера пор.............................................................................75
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.........................................................................76
3.1 Структурные превращения PC в процессе выделения......................................76
3.1.1 Изучение реологических свойств растворов PC..........................................76
3.1.2 Самоорганизация PC на этапах выделения..................................................80
3.1.3 Влияние сдвиговых деформаций на структурообразование PC............. 84
5
3.2 Исследование влияния химической природы растворителя на
самоорганизацию PC в растворах................................................................................. 86
3.2.1 Изучение реологических свойств растворов спидроинов..........................87
3.2.2 Исследование растворимости белков в водной среде................................91
3.2.3 Исследование структурных превращений PC..............................................94
3.2.4 Влияние природы растворителя на надмолекулярную организацию PC 97
3.3 Исследование материалов на основе спидроинов............................................108
3.3.1 Реологические характеристики прядильных растворов...........................108
3.3.2 Электроформование нетканых материалов................................................109
3.3.3 Исследование надмолекулярной организации белков в материалах и
растворах.......................................................................................................................114
3.3.4 Механические свойства волокон..................................................................126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................ 129
ВЫВОДЫ............................................................................................................................ 132
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ........................134
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................. 135
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ. 150
