[发明专利]一种溶菌酶相转变膜改性纤维素支架及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种溶菌酶相转变膜改性纤维素支架及其制备方法和用途，属于生物医用材料技术领域。该溶菌酶相转变膜改性纤维素支架是表面具有溶菌酶相转变膜涂层的纤维素支架。该支架材料在去除植物中非纤维素成分的同时保持植物多孔结构，再在其孔壁表面修饰一层溶菌酶相转变膜，获得一种理想的组织工程多孔支架材料。该支架材料不仅具有良好的生物相容性，高孔隙率的三维空间结构；同时，力学性能有显著提高。该支架材料制备方法简便、易得。该支架材料在细胞3D培养、组织工程、组织修复等方面都具有应用潜力。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种溶菌酶相转变膜改性纤维素支架及其制备方法和用途。

背景技术

组织工程是根据细胞生物学和工程学的原理，将具有特定生物学活性的组织细胞与生物材料相结合，在体外或体内构建组织和器官，以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能的一门科学。组织工程支架材料是组织工程三大要素之一，理想的组织工程支架材料应具有良好的生物相容性、生物可降解性、降解产物无毒性、良好的机械强度以及高孔隙率的三维空间结构。天然高分子材料以其良好的生物相容性被广泛应用于组织工程领域。天然高分子材料主要有胶原蛋白、壳聚糖、海藻酸盐、甲壳素、纤维素、琼脂糖、多肽、透明质酸和丝素蛋白等。但由它们制得的多孔支架材料普遍存在力学性能不足、可塑性差等缺点。

植物的主要成分为纤维，其具有长期进化演变而成的优化的脉管结构。同时，绝大多数植物具有天然的多孔结构，通过一定技术手段将植物转变为纤维素多孔材料，将可保持其优越的多孔结构，在生物医学领域中具有很好的应用前景。若能通过技术处理去除其非纤维素成分并保持其天然结构，将有望获得综合性能优异的多孔纤维素支架材料。目前，纤维素支架材料的制备方法是将微晶纤维素或棉纤维素等溶于强碱溶液或离子溶液，再制备成支架材料。

虽然上述纤维素支架材料具有良好的生物相容性，同时具备多孔结构。但是，制备得到的纤维素支架材料存在天然高分子材料普遍有的问题，即机械强度低、力学性能较差。研究一种既具有良好的生物相容性、高孔隙率的三维空间结构；又具有良好力学性能的纤维素支架材料，在组织工程应用中具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溶菌酶相转变膜改性纤维素支架及其制备方法和用途。将植物脱细胞处理后转变为纤维素，将溶菌酶相转变膜修饰于纤维素支架的孔壁表面，即得到溶菌酶相转变膜改性纤维素支架。本发明纤维素支架保留植物组织天然存在的脉管结构，同时溶菌酶相转变膜涂层赋予其优异的生物相容性，本发明的制备材料易获取，价格便宜，制备过程简单，操作方便，所得支架在细胞3D培养、组织工程、组织修复等方面具有应用潜力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种溶菌酶相转变膜改性纤维素支架，它是表面具有溶菌酶相转变膜涂层的纤维素支架。

进一步地，所述溶菌酶相转变膜是溶菌酶与二硫键还原剂反应发生相转变后形成的膜。

进一步地，所述二硫键还原剂为三(2-羰基乙基)磷盐酸盐。

进一步地，所述纤维素支架是植物组织除去非纤维素成分而得的纤维素支架。

进一步地，所述纤维素支架的制备方法包括如下步骤：

(1)将植物组织清洗后浸泡在十二烷基硫酸钠溶液中；

(2)将浸泡后的植物组织清洗，然后置于漂白溶液中至呈无色透明状；

(3)将无色透明状的植物组织清洗，冻干，即得。

进一步地，

步骤(1)中，所述清洗为用双蒸水清洗；

和/或，步骤(1)中，所述十二烷基硫酸钠浓度为10～20wt％；

和/或，步骤(1)中，所述浸泡时10～100rpm震荡24-48h；