[发明专利]一种类弹性蛋白-蚕丝纤维多孔复合材料及其应用

说明书

本发明公开了一种类弹性蛋白‑蚕丝纤维多孔复合材料，其制备原料中包括类弹性蛋白多肽和蚕茧，具体步骤包括，将蚕茧剪碎，脱胶获得蚕丝纤维；将类弹性蛋白多肽与蚕丝纤维进行交联制得所述多孔复合材料。本发明的复合材料易于加工成型，采用钴60辐照灭菌后未影响材料性能；并且本发明的复合材料对周围组织无不良影响，能与周围组织融为一体；同时，本发明的复合材料，其降解速率与骨或软骨再生速度匹配，能持续稳定地为细胞生长提供支撑作用。

技术领域

本发明涉及生物医学材料领域，特别涉及一种类弹性蛋白-蚕丝纤维多孔复合材料及其在制备组织工程骨和软骨支架材料等中的应用。

背景技术

肿瘤切除，创伤和先天性畸形是临床上导致骨和软骨缺损的主要原因。目前，修复骨及软骨缺损的金标准是自体组织移植，但自体组织移植会给患者带来二次创伤，而且取材量有限，因此，骨和软骨缺损修复依然是医学界的难点。组织工程(tissue engineering,TE)技术为骨和软骨组织缺损修复提供了有效的方法。TE的基本原理是从机体内获得少量的细胞(又称种子细胞)在体外培养扩增，然后使扩增的细胞粘附在生物材料上形成细胞-材料复合物，将该复合物植入机体的组织或器官病损部位，修复创伤。TE的基本要素包括种子细胞，促进细胞和组织再生的生物活性分子，以及用以维持人工组织特定形态的支架材料。

近年来，出现了多种用于骨及软骨组织工程的材料，如静电纺丝高分子材料，其优点是构建了类似于细胞外基质的微米或纳米拓扑结构，但材料孔径较小，不利于细胞进入材料内部从而限制了组织向内生长。其次，还有水凝胶材料，其可以方便实现细胞的包埋，但其生物惰性和不可降解性以及难以塑形性限制了它的应用。

发明内容

鉴于现有骨和软骨组织工程材料的缺点和不足，本发明的目的是提供一种类弹性蛋白-蚕丝纤维多孔复合材料，该材料用于制备组织工程骨和软骨支架材料，具有足够的空隙结构，降解速率与骨或软骨再生速度匹配、并且具有一定的弹性，且不易从缺损处脱落。

本发明的技术方案如下：

一种类弹性蛋白-蚕丝纤维多孔复合材料，所述多孔复合材料的制备原料中包括类弹性蛋白多肽和蚕茧。

所述多孔复合材料的制备方法，包括以下步骤，

将蚕茧剪碎，脱胶获得蚕丝纤维；

将类弹性蛋白多肽与蚕丝纤维进行交联制得所述多孔复合材料。

所述脱胶的步骤包括，蚕茧剪碎后浸泡于热的脱胶剂中，经清洗、透析除盐后干燥得到所述蚕丝纤维；或者蚕茧剪碎后置于去离子水中，在高于大气压条件下煮沸后取出干燥保存。

所述脱胶剂为0.01M～1M的盐酸溶液、0.01M～1M的氢氧化钠溶液、0.01M～1M的尿素溶液或0.01M～1.9M的碳酸钠溶液。

所述浸泡或煮沸的时间均为0.5～24小时。

所述交联的步骤包括，将蚕丝纤维浸没在质量浓度为0.01％～5％的类弹性蛋白多肽溶液中冻干成型，37℃～65℃真空干热交联0.5～72小时后，真空状态下温度缓慢降至室温后取出得到所述复合材料。

本发明提供另外一种交联的步骤，包括，将蚕丝纤维浸没在质量浓度为0.01％～5％的类弹性蛋白溶液中冻干成型后浸没在交联用溶液中反应得到交联材料，交联材料经清洗、真空干燥后得到所述多孔复合材料。

所述交联用溶液为质量浓度为0.01％～2％京尼平、质量浓度为0.01％～2％原花青素溶液，或是质量浓度为0.01％～2％戊二醛和质量浓度为0.01％～2％聚乙二醇的混合溶液。

所述反应的条件为4℃～37℃反应0.5～72h。

本发明的多孔复合材料用于制备组织工程骨或软骨支架。