[发明专利]一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法

说明书

本技术方案公开了一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法，包括以下步骤：(1)用溶剂将脱胶蚕丝溶解后，获得浓度为12～45％的丝素蛋白溶液；(2)将步骤(1)制得的丝素蛋白溶液作为纺丝液，在温度为37～120℃的高压空气喷射流为拉伸动力，进行溶喷纺丝，并用纤维接收器接收纺丝。采用所述制备方法制备的丝素蛋白生物组织工程支架具有高的孔隙率和良好的孔道连通性，并且也具有大的比表面积，能为细胞的生长提供良好的微环境，有利于细胞的粘附、分化和增殖；本技术方法中制得的丝素蛋白生物组织工程支架可用于血管、尿道、软骨、骨等组织工程支架，还可经表面处理后用于血液过滤。

技术领域

本技术方案属于生物医用材料技术领域，特别涉及一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法。

背景技术

丝素蛋白生物组织工程支架膜因能在一定程度上模仿细胞外基质的结构和功能，为细胞提供理想的生长、增殖和分化的微环境，在短短几年内，已被广泛应用于包括软骨、骨、血管、皮肤等组织工程研究的各个领域。静电纺丝技术是目前丝素蛋白生物组织工程支架的唯一制备技术，丝素蛋白生物组织工程支架的机械性能可以满足不同组织工程应用时的力学强度需求。然而，初纺得到的丝素蛋白生物组织工程支架的力学性能比较差，必须经过一定后处理工艺处理后，才能达到组织工程支架应用所需的力学强度要求。后处理工艺的存在就增加了丝素蛋白生物组织工程支架的生产成本。

静电纺技术制备丝素蛋白生物组织工程支架还具有一下劣势：(1)需要较高电压，在操作安全性方面有缺陷，不容易在工业生产中大规模应用；(2)在速度极快的静电纺丝过程中，单一的静电拉伸力作用无法促进丝素蛋白分子由水溶液状态下的无规卷曲/α-螺旋结构转变为β-折叠结构，以致丝素蛋白难以发生结晶重排，导致收集到的纤维结晶度低，力学性能差；(3)静电纺生产技术处于刚刚进入工业试生产阶段，还有很多困难需要克服。

发明内容

本技术方案提供一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法，所述制备方法能模仿自然界的动物纺丝过程，并且通所述制备方法制备的丝素蛋白生物组织工程支架的力学性能好。

为实现上述目的，本技术方案采用的下述技术手段。

一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法，包括以下步骤：

(1)用溶剂将脱胶蚕丝溶解透析后，获得浓度为12～45％的丝素蛋白溶液；

(2)将步骤(1)制得的丝素蛋白溶液作为纺丝液，在温度为37～120℃的高压空气喷射流为拉伸动力，进行溶喷纺丝。

进一步地，所述溶解脱胶蚕丝的溶剂为LiBr水溶液或乙醇/CaCl水溶液。

进一步地，一种丝素蛋白生物组织工程支架的溶喷制备方法还包括以下步骤：对步骤(1)制得的丝素蛋白溶液加入pH值调节剂进行pH值调节，其添加的pH值调节剂为金属离子或无机纳米粉体。

进一步地，所述金属离子为钙离子、银离子中的一种。

进一步地，所述无机纳米粉体为羟基磷灰石、磷酸三钙中的一种。

进一步地，所述纤维接收器采用的是纤维接收平板时，获得丝素蛋白纤维膜。

进一步地，所述纤维接收器采用的是纤维接收滚筒时，获得单向拉伸且单方向有序排列的丝素蛋白连续长纤维膜。

进一步地，步骤(2)中所述的高压空气喷射流为经过干燥的压缩空气，其相对湿度为10％～40％。

进一步地，所用高压空气喷射流中的喷射压力为10MPa～30MPa。