[发明专利]碳/鱼源胶原膜复合材料及其制备方法

说明书

一种碳/鱼源胶原膜复合材料制备方法，提取鱼源胶原蛋白并配置成鱼源胶原蛋白溶液；将鱼源胶原蛋白溶液加入到磷酸水溶液中；加入浓度为0.01～0.05wt％的羧基化碳纳米管或羧基化氧化石墨烯；加入EDC和NHS，在温度为4‑10℃下磁力搅拌过夜进行反应；采用半透膜进行透析，去除未反应的EDC和NHS，得到混合液；超声分散所述混合液，得到静电纺膜原液；将静电纺膜原液进行静电纺膜，获得碳/鱼源胶原膜复合材料。在上述碳/鱼源胶原膜复合材料及其制备方法复合材料及其制备方法中，获得的材料具有细胞毒性小、生物相容性好的特点。

技术领域

本发明涉及海洋生物医用材料领域，特别涉及一种碳/鱼源胶原膜复合材料及其制备方法。

背景技术

胶原蛋白是动物组织中的一种结构蛋白，约占总蛋白量的1/3。胶原蛋白对机体细胞的发育、迁移以及机体组织的形成和功能发挥等均产生重要作用。正是由于胶原蛋白的存在，动物组织才具有一定的结构和张力强度、拉力、粘弹性等机械力学性质，达到支撑器官、保护机体的功能。胶原蛋白在食品、化妆品、生物材料、组织工程等领域均有广泛的应用。传统的天然胶原蛋白主要来至于哺乳动物的皮肤和跟腱组织。但是，由于受人畜共患疾病及传统宗教信仰的困扰，哺乳动物来源的胶原资源的生物安全性受到消费者的质疑。近年来，水生胶原，特别是鱼类胶原日益受到研究者的重视。尽管如此，作为快速止血、创伤修复和空腔填充作用的淡水鱼类胶原医用生物材料，与哺乳动物胶原相比，在热稳定性、体内降解稳定性以及体内材料形态学稳定性等方面仍存在明显不足：如在人体温度条件下易出现热变性、吸水溶胀后材料固有形态丧失以及体内快速降解等现象而不能充分发挥其生物功能。

目前，鱼胶原蛋白稳定化处理的方法主要是通过物理或化学的方法对支架进行交联。但单独采用物理交联通常不能获得理想的交联强度，因此化学交联方法得到更为广泛的应用。目前常见的化学交联剂有戊二醛以及氰异酸盐等。但是戊二醛以及氰异酸盐交联剂存在化学试剂残留和易导致细胞毒性等潜在的危险。

发明内容

基于此，有必要提供一种细胞毒性小、生物相容性好的碳/鱼源胶原膜复合材料及其制备方法。

一种碳/鱼源胶原膜复合材料制备方法，包括以下步骤：

提取鱼源胶原蛋白并配置成鱼源胶原蛋白溶液；

将所述鱼源胶原蛋白溶液加入到磷酸水溶液中；

加入浓度为0.01～0.05wt％的羧基化碳纳米管或羧基化氧化石墨烯；

加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(N-Hydroxysuccinimide,NHS)，在温度为4-10℃下磁力搅拌过夜进行反应；

采用半透膜进行透析，去除未反应的EDC和NHS，得到混合液；

超声分散所述混合液，得到静电纺膜原液；及

将所述静电纺膜原液进行静电纺膜，获得碳/鱼源胶原膜复合材料。

在其中一个实施例中，所述EDC的浓度为10-12mM所述NHS的浓度为15-20mM，所述EDC、NHS的质量体积比为5:2。

在其中一个实施例中，所述鱼源胶原蛋白溶液的溶剂为醋酸，所述鱼源胶原蛋白溶液的浓度为1-4mg/mL，所述鱼源胶原蛋白溶液的体积为10-40ml。

在其中一个实施例中，所述磷酸水溶液的pH值为6.5-7.4，所述磷酸水溶液的浓度为20～40mM，所述磷酸水溶液质量为1-1.5g。

在其中一个实施例中，将所述静电纺膜原液进行静电纺膜为在电场强度为220KV/m，喷丝孔直径为5mm，接收距离为5-8cm，速率为0.4ml/h条件下进行。