[发明专利]一种3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，分为以下步骤：

步骤1：将脱胶后的蚕丝晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维待用；

步骤2：以质量份数计，将0.5～5份干燥的丝素蛋白纤维加入到4～8份质量浓度为50％的溴化锂溶液中，在密封容器中于80～160℃下持续2～10h，得到丝素蛋白/溴化锂溶液；

步骤3：将得到的丝素蛋白/溴化锂溶液冷却、过滤后进行透析，得到丝素蛋白水溶液；

步骤4：以质量份数计，将5～20份丝素蛋白水溶液与0.1～3份明胶混合后搅拌均匀，置于25～38℃下2～6h后加入0.1～3份羟基磷灰石和0.1～1份透明质酸，完全溶解后，降至常温，得到生物墨水；

步骤5：使用得到的生物墨水进行3D打印，将3D打印得到的产物进行交联，得到3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架。

2.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤1的具体步骤为：

1.1将去除蚕蛹后的蚕茧剪碎待用；

1.2以质量份数计，将0.5～2份去离子水加热至沸腾，将1～10份剪碎的蚕茧投入沸腾的去离子水中，搅拌；搅拌过程中加入0.1～10份碳酸钠，煮练10～60min，得到脱胶后的丝素蛋白纤维；

1.3将丝素蛋白纤维取出并挤出水分，使用1～3份去离子水洗涤1～5次；

1.4挤出丝素蛋白纤维中的水分，分散平铺自然晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维。

3.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤3中的冷却，是在室温下自然冷却1～3h；步骤3中的过滤，是采用非织造布进行过滤，非织造布厚度为200～500μm，孔径为1～3μm。

4.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤3中的透析，是在去离子水进行的，具体为：将步骤2得到的丝素蛋白/溴化锂溶液装入截留分子量为5～10kD的透析袋中，放入去离子水中48～96h，期间每隔4～8h更换所有去离子水1次。

5.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤3制得的丝素蛋白水溶液和步骤4制得的生物墨水，在使用前置于4℃冷藏储存，冷藏储存的时间＜72h。

6.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤5中的3D打印，具体为：

将步骤4制得的生物墨水装入专用挤出注射器后安装在3D生物打印机上，专用挤出注射器的针头为7G～30G中的一种，专用挤出注射器的挤出压力为1～5bar，专用挤出注射器挤出生物墨水的沉积速度为0.5～5.0mm/s，根据预设的组织工程支架材料模型进行3D打印。

7.根据权利要求1所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤5中的交联，是将3D打印得到的产物放入体积浓度为50％～100％的乙醇溶液10～60min，再放入体积浓度为50％～100％的京尼平溶液中20～80min。

8.采用权利要求1～7任意一项所述制备方法制备的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架。

9.根据权利要求8所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架，其特征在于，所述3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架的孔分布均匀，孔隙率60％～80％，孔径尺寸0.20～0.25mm。

10.权利要求8或9所述的3D生物打印丝素蛋白基组织工程支架在骨组织再生修复上的应用。