[发明专利]一种丝素蛋白与纳米Fe3O4复合材料的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种丝素与纳米Fe₃O₄复合材料的制备方法，属于丝素蛋白的加工方法。

 

背景技术

家蚕蛋白、柞蚕丝素蛋白均为纤维蛋白，因其独特的力学性能和良好的生物相容性、降解性和稳定性，及其本质是蛋白质的结构特点，广泛应用于医药、生物材料等领域，是一种理想的骨修复支架材料。而高强度的力学性能是骨修复支架材料的必备条件之一。

纳米Fe₃O₄粉末材料表现为单磁畴结构，颗粒具有很高的矫顽力、超顺磁性，表现为磁滞回线上无剩磁和矫顽力，这些特征使其具有优异的磁性能、较高的表面活性、显著的磁敏、气湿敏特性和较高的导电性等。而且加之制备相对简单、生物相容性较好等优点使其成为生物医学领域常采用的一种重要磁性材料。有研究表明，将纳米Fe₃O₄颗粒应用于肿瘤磁过热疗法时，纳米Fe₃O₄颗粒对癌细胞特别是对细胞膜的机械冲击、扩散等作用对治疗的效果起着不可忽视的作用。另外，磁性纳米Fe₃O₄颗粒介导的基因转染技术即磁性转染(magnetofection)被应用于基因治疗研究 ，这些磁性纳米颗粒通常由磁性氧化铁和具有生物活性的聚合物组成，氧化铁粒子分散在聚合物基质中，或者被聚合物构成的外壳包裹，最终形成具有磁性并能稳定地存在于水相溶液中的复合纳米颗粒 。

当再生丝素溶液与纳米Fe₃O₄粉末混合均匀时，通过引入磁性纳米粒子制备的均匀薄膜具有良好的超顺磁磁响应及力学性能，其饱和磁化强度与最大应力随磁性粒子含量增加而增强；加入纳米Fe₃O₄的支架材料在矿化过程中具有一定优势；静电纺丝技术制备的纳米纤维具有粒状突起是一种超疏水结构，制备的微球具有靶向药物载体功能。

 

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的不足之处所作出的改进，提供了一种工艺简单，处理方便并且能够提供丝素蛋白与纳米Fe₃O₄复合的多功能材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案有2种，具体如下：

本发明是一种丝素蛋白与纳米Fe₃O₄颗粒共混制备新型生物材料的方法，具体制备步骤如下：

（1）、将再生丝素蛋白溶解于一定量的有机溶剂或水溶液中，配成一定浓度；

（2）、将丝素蛋白与有机溶剂或水溶液溶液混合均匀后加入一定量的纳米Fe₃O₄粉末，不断搅拌再使其混合均匀，即可制得丝素蛋白与纳米Fe₃O₄颗粒的混合溶液；

（3）、取一定量的混合溶液制膜、支架或者通过静电纺丝技术制备纳米纤维、微球。

作为进一步的改进，本发明所述的具体制备步骤为，将再生丝素溶解于一定量的有机溶剂或水溶液中，配成一定浓度。待再生丝素完全溶解后再加入一定量的纳米Fe₃O₄颗粒，不断搅拌使其混合均匀。取一定量的混合溶液制膜或者支架。

作为进一步的改进，本发明所述的具体制备步骤为，将再生丝素溶解于一定量的有机溶剂或水溶液中，配成一定浓度。待再生丝素完全溶解后再加入一定量的纳米Fe₃O₄，不断搅拌使其混合均匀。取一定量的混合溶液通过静电纺丝技术制备纳米纤维或者微球。

作为进一步的改进，本发明所述的丝素蛋白为：再生家蚕丝素蛋白、再生柞蚕丝素蛋白。

作为进一步的改进，本发明所述的有机溶剂有：六氟异丙醇、六氟丙酮、甲酸、三氟乙酸等。

作为进一步的改进，本发明所述的丝素蛋白与纳米Fe₃O₄复合材料所制成的薄膜或者支架具有平衡体内电磁功能，并且对体内矿化具有一定优势。

作为进一步的改进，本发明所述的丝素蛋白与纳米Fe₃O₄复合材料通过静电纺丝技术所制成的纳米纤维具有超疏水结构，而微囊具有靶向药物载体功能。

与现有技术相比，本发明具有以下突出特点：

(1) 本发明在整个处理过程中具有耗能低，生物安全性高，价格低廉，操作简单方便，对环境无污染等优势。