No abstract

No abstract

This article describes the fabrication of non-woven fibrous materials based on sodium alginate by electrospinning and their modification with RGD peptides. The rheological properties of sodium alginate solutions are investigated. A defect-free fibrous material with an average fiber diameter of 180 nm was obtained. Ionic and covalent crosslinking of sodium alginate was carried out.

To follow the structural reorganization of spidroin during its spinning, the rheological behavior of low‐concentration solution of recombinant spidroins rS1/9 and rS2/12 is studied on different stages of separation, purification, and lyophilization. It is shown that spidroin solutions with concentration of 1 mg mL−1 appear to be structured liquids with yield stress around value 0.2 Pa. Distribution of hydrodynamic radii of spidroins reveals two peaks due to presence of single particles and aggregates both. Their ability for spidroin transformation from micellar to fibrillar structure under shear stress is demonstrated. Studying rheological behavior of recombinant spidroin solutions and their supramolecular organization is necessary to select the optimal spinning parameters to produce fibrous materials with required physicochemical properties.

Одним из наиболее прочных природных материалов является паутина. Прочность ее нитей может достигать 1.3–1.5 ГПа, что сопоставимо с прочностью стали. Энергия ее разрушения достигает огромных значений 194–283 МДж/м3 , поэтому текстиль на основе паучьих нитей может найти применение в изготовлении композиционных элементов для летательных аппаратов и автомобилей. Волокна паука обладают высокой биосовместимостью, поддерживают жизнеспособность клеток и обладают антибактериальными свойствами и не вызывают иммунного ответа. Таким образом, они могут быть использованы для изготовления трехмерных пористых клеточных каркасов для целей тканевой инженерии. К несомненным достоинствам волокон паука относится то, что они не плавятся. Поэтому текстильные изделия из паучьего шелка можно использовать для изготовления армейской экипировки. К сожалению, производить паучий шелк с помощью массового разведения пауков невозможно. В связи с этим ведется разработка его синтетических аналогов с помощью технологии рекомбинантной ДНК. С целью создания отечественной технологии изготовления искусственного шелкового волокна и медицинских материалов в данном обзоре приводятся основные работы в области исследования реологических свойств растворов спидроина (основной материал паутины) и фиброина шелка, показывающие, как структурные превращения спидроина, индуцированные изменением pH, содержанием соли и напряжением сдвига, определяют его способность к самоорганизации в водных растворах. Приводится анализ важнейших работ в области мокрого, сухо-мокрого формования и электроформования волокон, а также сравнение механических свойств волокон рекомбинантного спидроина с соответствующими показателями природных волокон паука. Значительные успехи, достигнутые в последнее время в этой области, позволяют перейти к созданию волокнистых материалов нового поколения.