[发明专利]一种具有三维结构的丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法

摘要

本发明公开一种具有三维结构的丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法。即首先通过仿生矿化，制备出粒径均一的丝素蛋白/羟基磷灰石复合粉体，然后利用三维打印技术，精确控制复合支架的外观以及内部孔的形状、大小和连通性，制备出有利于细胞生长和成骨的骨组织工程用的具有特定三维结构的丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架。该复合支架具有“一结构，一支架”的技术效果，是具有高孔隙率、较好的孔连通性，可控的力学性能的骨修复复合材料支架，从而有利于成骨诱导、分化，细胞黏附、迁移、增殖，创建适应成骨相关细胞生长需要的微环境。其制备方法简单易行，工艺设备要求较低，实验参数易于调控，促进了三维打印技术在生物领域的推广应用。

主权项

一种丝素蛋白/羟基磷灰石白色复合粉体，其特征在于所述的丝素蛋白/羟基磷灰石白色复合粉体通过包括如下步骤的方法制备而成：（1）、蚕茧去除蚕蛹，清理蚕茧表面杂物将蚕茧浸入浓度为0.5g/L的Na2CO3水溶液中，100℃水煮60min进行脱胶，取出脱胶后所得的蚕丝，用去离子水洗涤3次，然后60℃真空干燥，得到蚕丝，室温下干燥保存备用；蚕茧和浓度为0.5g/L的Na2CO3水溶液的用量，按蚕茧：浓度为0.5g/L的Na2CO3水溶液为4.3g：500ml的比例计算；（2）、蚕丝溶液的制备首先，将CaCl2、CH3CH2OH和去离子水按摩尔比计算，即CaCl2：CH3CH2OH：去离子水为1：2：8的比例进行混合均匀，得到三元混合溶液；然后将步骤（1）所得的蚕丝溶于上述所得的三元混合溶液中，75℃水浴加热，充分搅拌直至蚕丝完全溶解，得到丝素溶液，溶解蚕丝所用的三元混合溶液的量，按制备蚕丝所用的蚕茧：三元混合溶液为1g:8ml的比例计算；或将步骤（1）所得的蚕丝溶于9.3mol/L的LiBr水溶液，75℃水浴加热，充分搅拌直至蚕丝完全溶解，然后利用截留分子量为8000‑14000的透析袋进行透析得到丝素溶液；溶解所用的9.3mol/L的LiBr水溶液的量，按制备蚕丝所用的蚕茧：9.3mol/L的LiBr水溶液为1g:15 ml的比例计算；（3）、(NH4 )2HPO4水溶液的配置首先将(NH4 )2HPO4溶于去离子水中，得到浓度为0.5mol/L的(NH4 )2HPO4水溶液；然后，采用注射泵控制滴加速率为0.5ml/min的速率将0.5mol/L的(NH4)2HPO4水溶液逐滴加入步骤（2）所得丝素溶液中，滴加过程控制转速为800rpm，温度为75℃，滴加过程中通过滴加质量百分比浓度为26%的氨水维持丝素溶液的pH 为9.5‑10.5，待(NH4 )2HPO4水溶液滴加完，继续控制搅拌转速800rpm持续搅拌24h得到乳浊液；上述滴加(NH4 )2HPO4水溶液的量，按(NH4 )2HPO4水溶液中的(NH4 )2HPO4：制备丝素溶液所用的蚕丝的质量比计算，即(NH4 )2HPO4：蚕丝为1.85：1；（4）、将步骤（3）所得的乳浊液控制转速为400rpm进行离心，所得的沉淀用去离子水洗涤4次后，控制温度为‑90℃进行冷冻干燥，过400‑800目筛子，得到丝素蛋白/羟基磷灰石白色复合粉体。