[发明专利]一种丝蛋白/壳聚糖/生物玻璃三维复合支架制备方法

说明书

本发明公开了一种丝蛋白/壳聚糖/生物玻璃三维复合支架制备方法，包括如下步骤：硫酸素蛋白制备、硫酸化丝素制备、不溶于水的硫酸丝素蛋白/羧甲基壳聚糖多孔材料制备、生物活性玻璃制备和硫酸丝素蛋白/羧甲基壳聚糖/生物活性玻璃三维复合支架制备；本发明的有益效果在于，本发明以丝素蛋白基支架为基底，添加复合壳聚糖和生物玻璃颗粒，保证了符合材料的整体生物相容性，降解性能；本发明的三维复合支架具有一定的机械强度，并且各组分可以单独发挥其功效，弥补了单一材料性能上的不足，使之成为一种具有良好生物相容性、降解性、抗菌、促生长且具有一定机械强度的优秀组织工程材料。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体为一种丝蛋白/壳聚糖/生物玻璃三维复合支架制备方法。

背景技术

生物玻璃的化学组成与人体骨骼类似，具有良好的生物相容性和降解性。植入人体后可以有效促进组织分化、骨愈合。因此生物玻璃的制备并与其它材料复合成为近年来的热点。近期研究合成的生物玻璃多以介孔生物玻璃为主：中国专利CN1887361A使用溶胶-凝胶的方法制备了一种介孔状生物玻璃纤维材料，孔径为1-30nm。中国专利CN101314039A公开了一种有机模版法合成生物玻璃介孔微球的方法，制得孔径为1.9-4.1nm的生物玻璃介孔微球材料。中国专利CN102188749A介绍了一种含有介孔生物玻璃涂层的三维多孔支架的合成方法。本发明合成了一种新颖的非介孔类蜂窝状生物玻璃纳米颗粒并与蚕丝、壳聚糖进行复合，考察其性能。

组织工程一词自从1987年由美国国家科学基金会正式提出和确定以来，已经迅速发展并应用于生命科学及工程学的各个领域。在组织工程中，种子细胞、可降解的支架材料以及细胞生长调节因子并称为组织工程的三大基本要素，支架材料在组织工程研究中起中心作用，它不仅为特定的细胞提供结构支撑作用，而且还起到模板作用，引导组织再生和控制组织结构。因此，用于组织工程的支架材料是组织工程的基础，是组织工程成败之关键因素，寻找一种既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形状和连通三维多孔结构的支架材料是组织工程的一个重要方面。蚕丝由于具有良好的机械性能以及生物相容性，加之来源充足，价格适中等诸多优点，是制备组织工程支架的优秀基底。

壳聚糖作为一种天然高分子材料，不仅具有良好的生物相容性，而且具有抗菌、灭菌的作用，但是具有力学性能低的缺点，难以单独作为骨组织愈合材料使用。

发明内容

1.技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种丝蛋白/壳聚糖/生物玻璃三维复合支架制备方法，包括如下步骤：

步骤1，硫酸素蛋白制备；

步骤1.1，用0.05％的Na₂CO₃煮沸生丝5次，每次1h；

步骤1.2，用蒸馏水洗净步骤1.1处理后的生丝，在50℃下烘干，得到纯丝素纤维；

步骤1.3，将CaCl₂、CH₃CH₂OH、H₂O三元溶剂溶解，在自来水下透析后加入步骤1.2的纯丝素纤维，于40℃-60℃下搅拌溶解1-2h得到混合溶液；

步骤1.4，混合溶液冷却后注入纤维素透析膜，在流水下透析3d；

步骤1.5，将步骤1.4透析后的溶液浓缩，得到丝素蛋白浓缩水溶液，4℃下保存备用。

步骤2，硫酸化丝素制备；

步骤2.1，在通风橱内将10g吡啶三氧化硫溶于50mL吡啶中，混匀后将其转移至回流装置中；

步骤2.2，水浴锅加热至沸腾后，将1g步骤1制备的丝素蛋白浓缩水溶液放入回流装置中反应；