[发明专利]矿化细菌纤维素复合材料的微生物原位制备方法

说明书

本发明公开了一种矿化细菌纤维素复合材料的微生物原位制备方法。本发明通过在碱性HS营养培养基中接入纤维素产生菌株，恒温恒湿培养，筛选出耐碱性细菌纤维素产生菌，再向耐碱性细菌纤维素产生菌种子液中添加Casupgt;2+/supgt;活化纤维素，并添加Casupgt;2+/supgt;矿化液配制的发酵液，恒温恒湿培养，获得矿化细菌纤维素复合材料。本发明将原有的两步结晶过程整合为一步完成，方法更简单可控，制备的复合材料具有有机无机成分组装均匀、结合力强、界面特性优异的优点，能够作为骨及软骨组织支架、心脏支架等组织工程支架材料。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种矿化细菌纤维素复合材料的微生物原位制备方法。

背景技术

羟基磷灰石、磷酸钙和碳酸钙等无机矿物质是人硬组织基质的基本无机要素，具有生物相容性、生物活化和促进组织细胞生长的优点。然而，人工合成的该类无机矿物质材料的机械稳定性差、容易碎，限制了其在组织缺损修复中的应用。

近年来，基于化学仿生矿化的方式制备矿化纤维素组织工程支架材料成为解决该问题的有效方案之一。目前研究者大多采用物理复合或者将纤维素材料浸泡于相应矿化液里处理的方式制备材料，制备的纤维素-矿物质有机无机复合材料具有十分优异的生物相容性和促进组织修复特性。文献(Wan,Y.Z.；et al.Composites ScienceTechnology2006,66,1825.)公开了一种将细菌纤维素和羟基磷灰石均匀的复合在一起的方法，通过将细菌纤维素先后浸泡在氯化钙溶液和体液模拟溶液中，制备得到细菌纤维素羟基磷灰石复合材料，所得材料具有优异的生物相容性和促组织修复特性。然而，该方法是由纤维素和无机矿物质通过单独的两步分别结晶所得，复合材料仍然存在各部分结合力弱的缺点。专利CN103272283B公开了一种矿化细菌纤维素三维多孔骨组织修复支架的制备方法，但其同样是由于纤维素等有机大分子和无机矿物质通过单独的两步分别结晶制备，因此该法所制备的复合材料同样带来材料各部分结合力弱、有机无机界面特性不足等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿化细菌纤维素复合材料的微生物原位制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

矿化细菌纤维素复合材料的微生物原位制备方法，将细菌纤维素产生菌经过驯化选育出耐碱性菌株，然后在发酵液中添加矿化液、缓冲液调节pH，产细菌纤维素矿化代谢，恒温恒湿培养得到矿化细菌纤维素，具体步骤如下：

步骤1，将细菌纤维素产生菌依次接种到梯度pH的碱性培养基中，碱性培养基的pH为5～9，pH梯度为1±0.5，驯化得到耐碱性细菌纤维素产生菌；

步骤2，在耐碱性细菌纤维素产生菌种子液中添加Ca²⁺活化纤维素，再添加Ca²⁺矿化液配制的发酵液，发酵培养得到矿化细菌纤维素。

步骤1中，所述的细菌纤维素产生菌可以是醋酸菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属和八叠球菌属等中的一种或几种。

步骤1中，所述的碱性培养基的组成：每100ml中含有1.0～10.0g葡萄糖、1.0～5.0g蛋白胨、1.0～5.0g酵母浸粉、0.1～1.0g磷酸氢二钠、0.05～0.5g柠檬酸和氢氧化钠溶液。

步骤2中，所述的活化时间为1～4d。