[发明专利]一种丝素蛋白管状支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料领域，特别涉及一种丝素蛋白管状支架及其制备方法。

背景技术

人工神经导管、人工胆管、人工血管、人工肾管等移植物已成为临床迫切需求的材料。以人工血管为例，心血管疾病已经成为人类的头号杀手，严重威胁着人类身体健康。近年来，随着血管外科技术及生物支架材料的快速发展，人工血管等管状支架材料在血管外科治疗中有着不可替代的作用，是目前生物医用材料及临床最迫切需求的材料。

目前医学上应用的人工血管产品主要由涤纶、聚氨酯纤维和膨体聚四氟乙烯材料制成，上述三种支架材料在研发大中口径人工血管方面具有极广的应用。但是，聚氨酯材料容易形成血栓，远期通畅效率较差。膨体聚四氟乙烯材料柔软性差，疏水性强，影响组织愈合。上述三类支架材料的组织相容性及与组织修复匹配性有待提高。

为了提高人工血管的组织相容性和组织修复匹配性，现有技术有采用家蚕丝素蛋白制作管状支架。家蚕丝素是由家蚕合成与分泌的天然动物蛋白，丝素蛋白即丝芯蛋白，是蚕丝的主要组成部分，约占蚕丝质量的70％～80％，其余为丝胶蛋白和少量的茧丝蜡、灰分、碳水化合物等。将蚕丝进行脱胶处理后可得到丝素蛋白。

家蚕丝素蛋白由重链(H链，分子量350kDa)、轻链(L链、分子量26kDa)和糖蛋白组P25组成(分子量30kDa)组成的复合体。其中，H链由12段富含-(Gly-X)n-的重复序列和11个氨基酸基本相同的42～43氨基酸残基的非重复序列间隔排列而成。丝素蛋白以反平行折叠链构象(β-sheet)为基础，形成直径大约为10nm的微纤维，无数微纤维密切结合组成细纤维，大约100根细纤维沿长轴排列构成直径大约为10μm～18μm的单纤维，2根单纤维组合形成1根茧丝丝素纤维。丝素蛋白独特的微结构赋予丝素纤维优越的力学性能。

丝素蛋白除了具有上述独特的一级结构和微纤维结构外，重要的是其还具有良好的生物相容性。丝素蛋白由20种人体可吸收的氨基酸组成，最终降解产物为氨基酸或小肽，易被细胞吸收或吞噬，不会引起明显的免疫反应。已有大量的文献研究表明丝素蛋白材料能够支持多种细胞的生长，在抗凝血性方面也有较多的研究，在药物释放载体、生物传感器、人工韧带、人工肌腱、隐形眼睛、人工皮肤等方面的研究取得了突破性的进展，用于组织工程材料研究已越来越深入。

国内外许多文献曾报道了家蚕丝素蛋白管状支架的制备方法，例如：美国Kaplan研究组将丝素溶液直接成型为管状、静电纺或静电喷射形成管状材料再冷冻干燥制作小口径血管修复材料(Biomaterials2007(28)：5271-5279；Biomaterials2008(29)：4650-4657；Biomaterials2008(29)：2217-2227；Biomaterials 2009(30)：3213-3223)。又如：采用静电纺方法制备了丝素蛋白单层管状材料(International Journal of Biological Macromolecules 2009(45)：504-510)，但按照上述方法制备的丝素蛋白支架材料力学性能均较低，由此也限制其应用空间。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种力学性能较好的丝素蛋白管状支架及其制备方法。

有鉴于此，本发明首先提供一种丝素蛋白管状支架的制备方法，包括：

将家蚕熟丝线编织成管状编织物；

将家蚕生丝依次进行脱胶、透析，得到丝素蛋白溶液；

将所述管状编织物、丝素蛋白溶液和胶黏剂置于管状模具中，将管状模具在-80℃～-20℃冷冻后取出，得到依次包括外层丝素蛋白膜、芯层编织物和内层丝素蛋白膜的丝素蛋白管状支架。

优选的，所述脱胶处理具体为：

使用碳酸钠溶液处理家蚕生丝1～3次，处理温度为95℃～100℃；

将碳酸钠溶液处理过的生丝依次进行水洗，拉松，干燥，得到家蚕丝素纤维。

优选的，所述透析具体为：

将脱胶后的蚕丝用氯化钙-乙醇溶液进行溶解后使用截留分子量为3kDa～20kDa的半透膜在水中进行透析。

优选的，所述胶黏剂与丝素蛋白溶液的质量比为0.2～2∶1。

优选的，所述胶黏剂为多元醇或多元醇缩水醚。

相应的，本发明还提供一种丝素蛋白管状支架，包括依次设置的外层、芯层和内层，所述外层和内层均为丝素蛋白膜，所述丝素蛋白膜包括交联丝素蛋白和胶黏剂；芯层为家蚕熟丝线管状编织物。

优选的，所述胶黏剂为多元醇或多元醇缩水醚。