[發明專利]組織工程支架用多孔材料及其制備方法

在審

• 申請號: 02138129.1
• 申請日: 2002-08-14
• 公開（公告）號: CN1397354A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 李明忠;吳徵宇
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L33/04
• 代理公司: 蘇州創元專利事務所有限公司
• 代理人: 王蘇平,陶海鋒

????????????????????技術領域

本發明屬于生物醫學材料領域，特別涉及一種適用于組織工程支架的多孔材料及其制備方法。

????????????????????背景技術

目前已開發應用于組織工程的生物可降解多孔材料，主要有聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)和膠原蛋白等。但合成材料(PLA、PGA等)在生物相容性、理化性能、降解速率的控制及緩釋性等方面尚有許多問題未得到解決，且合成工藝較復雜。天然材料中的膠原蛋白雖然自身就包含著許多生物信息，能夠使細胞維持或產生許多功能，但特定種類的膠原蛋白提純工作較煩瑣，質量控制較困難，且能否完全避免抗原的影響和疾病的傳播尚待觀察。

研究表明，蠶絲中含有約75％的絲素和25％的絲膠，它們是蠶在絹絲腺內分泌出的天然蛋白質，由18種氨基酸殘基所組成，各項試驗結果顯示，蠶絲蛋白無毒性、無刺激性，具有良好的生物相容性，是制造生物醫用材料的較理想原料。在本發明作出之前，中國專利CN1260363A“一種多孔絲素膜及其制備方法”公開了一種以家蠶絲素蛋白為原料，采用冷凍干燥法制備多孔絲素膜的技術。該方法是：先將家蠶絲經脫膠、溶解、透析、提純后得到純絲素蛋白溶液；在上述溶液中加入添加劑，其中含10～60％的CH₂CH(OH)CH₂OH等、10～60％的CH₃CH₂(OH)CH(NH₂)COOH等，其余為環氧化物等作為交聯劑，制成制備用混合溶液，將其注入到模具內，在-4～-85℃的溫度下冷凍10min～24h，再進行真空干燥，真空干燥的前5～24h溫度設定在-4～-40℃范圍內，其后的真空干燥過程中，每小時升溫1～10℃至室溫，即可得到該發明所述的絲素蛋白多孔膜。從結構上來看，由于絲素為纖維狀蛋白，因此，用絲素制備的多孔膜在作為組織工程支架材料使用時，其生物降解的速度較慢。當組織再生速度較快時，要求支架材料較快地被降解吸收，否則可能影響新生組織的形態和功能，而當組織再生速度較慢時，支架材料應該具有積極引導、促進細胞生長成規范組織的能力，從而加快組織修復速度，此時，支架材料被降解吸收的速度也需同時加快，以便與組織再生速度相適應，因此，單純用絲素制備的多孔材料，其生物降解速度就很難適應組織再生速度。

???????????????????發明內容

本發明的目的就是針對已有技術的不足，提供一種可控制生物降解速度、并能促進細胞粘附和生長的組織工程支架用多孔材料及其制備方法。

本發明所述的組織工程支架用多孔材料，是含有家蠶絲素蛋白的塊狀或膜狀物，內部平均孔密度為1～3000個/mm²，平均孔徑為1～500μm，其特征在于：它還含有家蠶絲膠蛋白、柞蠶絲素蛋白；孔內含有以絲膠蛋白為壁材的細胞生長因子緩釋微膠囊。

制備本發明所述的組織工程支架用多孔材料的方法，將家蠶絲脫膠、溶解、提純后得到家蠶絲素水溶液，在濃縮的絲素溶液中加入添加劑后成為制備用混合原液，將該原液冷凍干燥，其特征在于還包括如下步驟：

(1)制備家蠶絲膠蛋白、柞蠶絲素蛋白加入到制備用混合原液中，在30～90℃溫度條件下以大于500轉/分的速度攪拌均勻后，立即在-15～-85℃溫度條件下冷凍，再經冷凍干燥后制成蠶絲蛋白多孔體；

(2)制備以絲膠蛋白為壁材的細胞生長因子緩釋微膠囊，注入上述多孔體的孔內制成組織工程支架用蠶絲蛋白多孔材料。

以上所述的柞蠶絲素蛋白制備方法是：用濃度為5～12M的硫氰化鋰，浴比為1∶5～1∶500，在20～100℃的溫度條件下溶解柞蠶絲素纖維，經透析后制得分子量為0.35～1.50萬的柞蠶絲素蛋白水溶液。

以上所述的制備以絲膠蛋白為壁材的細胞生長因子緩釋微膠囊的方法是：

(1)將濃度為0.01～0.20g/ml的絲膠水溶液預熱至40～80℃，逐滴滴入已預熱至40～80℃的植物油中，邊滴邊以200～2000轉/分的速度攪拌，冷卻后以100～1500轉/分的速度攪拌待絲膠凝膠；再在上述溶液中加入有機溶劑，經離心分離、交聯、干燥后得到絲膠蛋白微球；

(2)將細胞生長因子溶液滴入干燥的絲膠蛋白微球，制得以絲膠蛋白為壁材的細胞生長因子緩釋微膠囊。

與現有技術相比，本發明所述的組織工程用多孔材料具有以下顯著優點：