[发明专利]一种蚕丝蛋白生物支架及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种蚕丝蛋白生物支架及其制备方法和应用，采用野生型家蚕品种通过家蚕育种技术改变家蚕的吐丝生理习性获得可用于创伤修复的蚕丝蛋白生物支架，该生物支架保持蚕丝蛋白的天然结构和活性，具有蚕丝蛋白的“原生态”特性；本发明所述的蚕丝蛋白生物支架具有多孔的结构，透气性好；具有很强的机械强度；具有高生物相容性。所述蚕丝蛋白生物支架具有良好的生物相容性和细胞粘附性，可长期支持细胞的存活、增殖与迁移；该蚕丝蛋白生物支架，可用于细胞外基质支持细胞生长和促进营养物质交换，可作为一种医学填充材料，可应用于多种组织损伤的修复和疾病的治疗。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及一种蚕丝蛋白，具体为一种蚕丝蛋白生物支架及其制备方法和应用。

背景技术

蚕丝蛋白(含丝素蛋白和丝胶蛋白)是由家蚕分泌的一种天然动物蛋白，含有18种氨基酸，不仅具有可降解、抗菌、抗癌、抗氧化、抗凝血、亲水、保湿、低免疫原性以及促进细胞粘附和增殖等生物活性，而且富有氨基、羟基、羧基等利于修饰或改造的活性基团，如今蚕丝蛋白作为一种重要的组织工程材料在医药领域具有广泛的用途。

近年来，人们基于蚕丝蛋白开发了不同类型的组织工程材料，如丝蛋白水凝胶，蚕丝蛋白膜，蚕丝蛋白海绵样材料，丝蛋白纳米纤维，纳米粒和丝蛋白与其他材料制备的各种复合材料等。然而到目前为止，基于蚕丝蛋白医用材料的研发，主要基于单独的丝素或丝胶，这是由于相当长一段时间内，人们怀疑丝胶蛋白是导致丝胶蛋白产生免疫原性的元凶。近年来研究表明，单独的丝素或丝胶并不会产生免疫原性。尽管有个别报道丝胶与丝素在一起会产生免疫原性，但是，他们采用的丝素与丝胶蛋白均是经过后续处理，丝蛋白的天然结构和生物活性已遭受严重破坏，这也很可能是有关蚕丝蛋白具有免疫原性的原因所在。另外，目前有关蚕丝蛋白生物支架的制备工艺也较为复杂，成本较高且机械性能不佳。天然的丝蛋白(含丝素和丝胶)具有良好的机械性能，优异的稳定性和“原生态”的生物活性。因此，如何开发具有天然结构和活性的蚕丝蛋白新型材料具有十分重要的意义。另一方面，蚕蛹已成为人们餐桌上的美食，我们知道蚕是在蚕茧中化蛹的，即蚕蛹是包裹于蚕茧中的，当前蚕蛹生产主要采用人工刀削的方式从蚕茧中取出蚕蛹，费力费时，生产成本高，另外切割蚕茧取蛹过程中也破坏了丝蛋白，不能再用于缫丝，丝蛋白的经济价值显著下降。因此，通过改变家蚕的生理特性，让家蚕吐出的丝形成一个平面而非形成茧状蚕丝蛋白支架，让蚕蛹与蚕茧自然分离，不仅获得了高经济价值的蚕丝蛋白生物支架，同时也为蚕蛹生产提供了便捷。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，本发明通过调控家蚕的吐丝平台，改变家蚕吐丝习性，从而选育适用于生产天然蚕丝蛋白生物支架的家蚕品种同时直接生产可用于创伤修复的蚕丝蛋白生物支架；此外，本发明提供了由上述方法制得的蚕丝蛋白生物支架，以及该敷料在生物医用材料等领域中的应用。再则，本发明为获得无创蚕蛹提供了便利，蚕蛹与丝蛋白是分离开的，省时省力，可以显著提高蚕业生产的价值。

技术方案：一种蚕丝蛋白生物支架，所述生物支架的成分为丝胶蛋白和丝素蛋白。

优选的，所述丝胶蛋白和丝素蛋白来源于非丝素缺失型家蚕品种。

进一步的，所述家蚕品种为菁松A或白玉。以上品种均由中国农业科学院蚕业研究所保存。

一种蚕丝蛋白生物支架的制备方法，包含以下步骤：

(1)构建家蚕吐丝平台，选用平整的台基，首先在台基上覆盖吸水纸或吸水布，再覆盖一层2～30目的尼龙网或棉布网；

(2)将野生型家蚕饲养至5龄熟蚕期，待家蚕体内排泄干净后，将其转移至步骤(1)构建的平台上，每批次家蚕的投放密度为250头/平方米以下；

(3)家蚕完成吐丝并化蛹后，选取健康的家蚕蛹用于化蛾、制种传代；

(4)将步骤(3)留种的家蚕按步骤(2)的方式饲养，并重复步骤(3)；