[發明專利]一種促進細胞生長的柞蠶絲素的生物礦化方法

有效

• 申請號: 201210283703.0
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102850565A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 楊明英;帥亞俊;朱良均;閔思佳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C08J5/18;C08L89/00;C08K3/32
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 楊顯儉

技術領域

本發明涉及一種柞蠶絲素的生物礦化方法，尤其是涉及一種促進細胞生長的柞蠶絲素的生物礦化方法，屬于柞蠶絲素蛋白的加工方法。

背景技術

柞蠶是一種野生蠶，我國每年的柞蠶產量占全世界的90%以上。柞蠶絲素是一種天然高分子蛋白，許多研究表明柞蠶絲素具有良好的生物相容性和機械強度，是一種可降解的生物高分子材料，其降解產物對細胞或者機體無毒副作用，也很少產生免疫排斥或者炎癥反應。柞蠶絲素與家蠶絲素相比，在氨基酸的組成上有所不同，柞蠶絲素蛋白中富含丙氨酸、甘氨酸和絲氨酸，這三種氨基酸的含量占柞蠶絲素氨基酸總含量的80％以上。柞蠶絲素的一級結構中的精氨酸、甘氨酸和天門冬氨酸形成Arg–Gly-Asp(RGD)三肽序列，RGD是與細胞黏附有關的特殊三肽結構。機體內細胞與細胞外基質的相互作用、信息交換是通過細胞膜上的整合素與細胞外黏附蛋白進行的，而許多黏附蛋白和膠原都有RGD三肽序列，柞蠶絲素蛋白是天然纖維中少有的幾種含RGD序列的蛋白纖維，利用柞蠶絲素的這些優點，可將柞蠶絲素用作創面覆蓋材料以及人工皮膚材料、藥物緩釋材料、人造角膜、食道、心臟瓣膜、血管等不同形狀與功能的生物材料，以滿足人類對生物材料的不同需求。

柞蠶絲素溶液可以通過兩種方法提取，一種是直接提取法：即從成熟的柞蠶蠶體后部絲腺中提取液態的絲素蛋白溶液，此種方法能保持絲素蛋白溶液最大的完整性，蛋白溶液的一級結構不被破壞，但操作比較復雜。另一種為再生提取法：首先將柞蠶蠶繭脫膠，然后用有機溶劑將柞蠶絲素溶解成溶液，此種方法操作簡便，但是柞蠶絲素蛋白的結構可能會發生變化。

體內骨組織是由有機質和無機質組成的生物礦化組織，羥基磷灰石具有良好的生物相容性，是構成人體骨骼和牙齒的主要無機成分。由于簡單的將羥基磷灰石與天然高分子材料混合所制備出的材料與天然骨相比，在物化性質上有很大的不同，因此采用仿生的方法模擬天然骨的形成機制勢在必行。

現在也有一些蠶絲的礦化處理，如公開日為2012年07月04日，公開號為CN102532573A的中國專利中，公開了一種絲膠蛋白/羥基磷灰石復合膜的快速成型方法，該方法是對絲膠蛋白/羥基磷灰石復合膜進行快速成型，不適用于對柞蠶絲素進行生物礦化處理。

綜上所述，目前還沒有一種工序簡單，操作容易，利用仿生方法，既快速，又能制備出具有高的生物相容性的柞蠶絲素的生物礦化方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種工藝簡單，制備周期短，制備而成的生物材料不僅沒有細胞毒性，而且對細胞具有粘附和促進作用的促進細胞生長的柞蠶絲素的生物礦化方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該促進細胞生長的柞蠶絲素的生物礦化方法的特點在于：所述生物礦化方法依次包括如下步驟：

（1）將柞蠶蠶繭剪碎，以（1:25）-（1:35）的浴比投加到質量百分比為0.3%-0.7%的Na₂CO₃水溶液中進行脫膠處理，脫膠處理25-35分鐘后，用去離子水清洗干凈，再進行烘干得到柞蠶絲素纖維；

（2）將步驟（1）中的柞蠶絲素纖維投加到濃度為8-10mol/L的LiSCN水溶液中溶解均勻得到溶液A，將溶液A放進透析膜中，然后在去離子水中透析2-4天得到溶液B，再將溶液B進行冷凍和干燥后制成柞蠶絲素粉末，將重量份數為1份的柞蠶絲素粉末投加到重量份數為9-20份的六氟丙酮中進行溶解得到柞蠶絲素溶液；

（3）將步驟（2）中的柞蠶絲素溶液滴加到塑料板上，再進行風干得到柞蠶絲素膜；

（4）將步驟（3）中的柞蠶絲素膜浸漬于pH值為7.2-7.6的CaCl₂水溶液中浸泡8-12秒鐘，先用去離子水進行清洗，然后用丙酮進行清洗，再進行風干得到柞蠶絲素浸漬膜；

（5）將步驟（4）中的柞蠶絲素浸漬膜浸漬于pH值為7.2-7.6的Na₂HPO₄水溶液中浸泡8-12秒鐘，先用去離子水進行清洗，然后用丙酮進行清洗，再進行風干得到一次交互浸漬柞蠶絲素膜；

（6）將步驟（5）中的一次交互浸漬柞蠶絲素膜重復步驟（4）和步驟（5）的操作，重復的次數為20-35次，從而制得成品。

作為優選，本發明所述步驟（1）中，將柞蠶蠶繭剪碎，以1:30的浴比投加到質量百分比為0.5%的Na₂CO₃水溶液中進行脫膠處理。