本發(fā)明涉及生物材料及蜘蛛絲蛋白領(lǐng)域,特別涉及一種蜘蛛絲蛋白組織修復(fù)材料。
背景技術(shù):
:組織工程技術(shù)是一項(xiàng)用于治療組織和器官缺損的新手段,由生物支架、細(xì)胞、生長(zhǎng)因子等元素組成。其中,生物支架作為細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖以及新組織形成的物理支撐,在組織工程中起著重要作用。組織工程旨在恢復(fù)重建受損組織或器官的結(jié)構(gòu)和功能完整性,而現(xiàn)今還不能解決復(fù)雜組織器官的修復(fù)。大組織、復(fù)雜器官不像簡(jiǎn)單的薄層組織可以通過(guò)小分子擴(kuò)散獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,它們需要通過(guò)龐大的血管系統(tǒng)才能獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。修復(fù)損傷的大組織和復(fù)雜器官的生物材料必須具有促血管形成的能力才能使大組織和復(fù)雜器官具有生物功能。絲素蛋白具有優(yōu)良的生物相容性、可降解性、可改良性和機(jī)械拉伸性能等。絲素蛋白中含有羥基、氨基、羧基等活性基團(tuán),可以與其他高分子聚合物通過(guò)氫鍵、靜電作用、螯合效應(yīng)等相結(jié)合,形成性能優(yōu)越的復(fù)合生物支架材料。但現(xiàn)有技術(shù)中多為單純的絲素蛋白材料,很難達(dá)到理想促血管形成及組織修復(fù)功能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種蜘蛛絲蛋白組織修復(fù)材料,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中單純的絲素蛋白材料具有更好的組織修復(fù)功能。為了解決上述問(wèn)題本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種蜘蛛絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蜘蛛絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-2000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-300μm,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蜘蛛絲蛋白溶液80-90份、蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液4-6份、對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊4-5份、精油1-2份。優(yōu)選的,所述的對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊是將2-3質(zhì)量份的對(duì)乙酰氨基酚溶于70-80質(zhì)量份的水中,并加入1-3質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。優(yōu)選的,所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蜘蛛絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲(chǔ)存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液。優(yōu)選的,所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液中蜘蛛絲蛋白納米纖維的長(zhǎng)度為1μm,直徑為10-20nm。優(yōu)選的,所述的蜘蛛絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g蜘蛛絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復(fù)兩次,得蜘蛛絲蛋白溶液。優(yōu)選的,所述的蜘蛛絲蛋白溶液為蜘蛛絲絲素蛋白溶液。優(yōu)選的,所述的膜狀物采用以下方法制備:將蜘蛛絲蛋白溶液與蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊、精油混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。進(jìn)一步優(yōu)選的,所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。優(yōu)選的,所述的三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。本發(fā)明的有益效果在于:1)本發(fā)明的組織修復(fù)材料相對(duì)于蠶絲絲素蛋白材料,為低模量的軟組織修復(fù)材料,具有更好的促血管形成及組織修復(fù)功能。2)用于組織工程的三維多孔材料必須具有較高的孔隙率,具有相互連通的三維結(jié)構(gòu),以便于細(xì)胞的增殖、遷移,為細(xì)胞的生長(zhǎng)提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。加入納米纖維后,提高了支架的成孔性支架孔壁上具有納米纖維結(jié)構(gòu),大大增加了支架的比表面積。3)添加對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊、精油,進(jìn)一步提高了材料的組織修復(fù)的能力。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1一種蜘蛛絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蜘蛛絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-2000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-300μm,其特征在于,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蜘蛛絲蛋白溶液80份、蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液4份、對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊4份、精油1份。所述的對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊是將2質(zhì)量份的對(duì)乙酰氨基酚溶于70質(zhì)量份的水中,并加入1質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蜘蛛絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲(chǔ)存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液。所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液中蜘蛛絲蛋白納米纖維的長(zhǎng)度為1μm,直徑為10-20nm。所述的蜘蛛絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g蜘蛛絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復(fù)兩次,得蜘蛛絲蛋白溶液。所述的蜘蛛絲蛋白溶液為蜘蛛絲絲素蛋白溶液。所述的膜狀物采用以下方法制備:將蜘蛛絲蛋白溶液與蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊、精油混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。所述的三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。實(shí)施例2一種蜘蛛絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蜘蛛絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-2000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-300μm,其特征在于,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蜘蛛絲蛋白溶液90份、蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液6份、對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊5份、精油2份。所述的對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊是將3質(zhì)量份的對(duì)乙酰氨基酚溶于80質(zhì)量份的水中,并加入3質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蜘蛛絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲(chǔ)存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液。所述的蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液中蜘蛛絲蛋白納米纖維的長(zhǎng)度為1μm,直徑為10-20nm。所述的蜘蛛絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g蜘蛛絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復(fù)兩次,得蜘蛛絲蛋白溶液。所述的蜘蛛絲蛋白溶液為蜘蛛絲絲素蛋白溶液。所述的膜狀物采用以下方法制備:將蜘蛛絲蛋白溶液與蜘蛛絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊、精油混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。所述的三維無(wú)紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。將實(shí)施例1制得的組織修復(fù)材料(s)、實(shí)施例2制得的組織修復(fù)材料(ss),與由蠶絲絲素蛋白制成的組織修復(fù)材料(sss)的性能進(jìn)行對(duì)比,采用具有相同的組織損傷程度的小白鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將材料s、ss及sss分別敷于小白鼠的受傷位置,每天更換兩次,連續(xù)使用10天,采用觀察評(píng)分法,分別按1-5分對(duì)小白鼠受傷組織恢復(fù)程度進(jìn)行打分,各項(xiàng)使用效果最優(yōu)為5分,得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。表1綜合效果考察材料ssssss組織修復(fù)程度4.94.82.9抗炎效果4.84.92.6由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:采用蜘蛛絲蛋白替代蠶絲蛋白,并向蜘蛛絲絲素蛋白中添加蜘蛛絲蛋白納米纖維對(duì)乙酰氨基酚緩釋微膠囊及精油,可以有效提升絲素蛋白的組織修復(fù)能力及抗炎效果。當(dāng)前第1頁(yè)12