[發(fā)明專利]一種多巴結(jié)構(gòu)修飾絲素蛋白組織修復(fù)材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710330358.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN107050512A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳長(zhǎng)應(yīng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖揚(yáng)展新材料科技服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): A61L27/22
• 分類號(hào): A61L27/22;A61L27/34;A61L27/58;A61L27/50
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11308
• 代理人: 范奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合生物材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種多巴結(jié)構(gòu)修飾絲素蛋白組織修復(fù)材料的制備方法。

背景技術(shù)

生物材料發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)主要階段。自20世紀(jì)80年代以來，以醫(yī)療、保健及增進(jìn)生活質(zhì)量等為目的的生物醫(yī)用材料取得了快速的發(fā)展，已經(jīng)有超過50種植入器械被應(yīng)用于臨床，一般來源于技術(shù)成熟的工程材料，并且具有生物相容性和缺損組織替代功能，例如已廣泛應(yīng)用于臨床的心人工血管、人工關(guān)節(jié)和人工腎等。上述生物醫(yī)用材料，具有一個(gè)普遍的共性:生物惰性。即生物醫(yī)用材料發(fā)展所遵循的原則是盡量將受體對(duì)植入器械的異物反應(yīng)降到最低。從上世紀(jì)80年代到90年代，生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的重點(diǎn)逐漸由生物惰性轉(zhuǎn)向生物活性和可控降解性，開發(fā)了第二代生物醫(yī)用材料及產(chǎn)品。

20世紀(jì)90年代后期，第三代生物材料是伴隨著組織工程學(xué)的建立、發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。以組織工程生物材料支架為代表，其綜合了工程科學(xué)和生命科學(xué)原理，為種子細(xì)胞提供了適合其生長(zhǎng)、基質(zhì)合成及發(fā)揮其他功能的生物學(xué)空間，克服了以往單一的細(xì)胞移植中細(xì)胞不易成活、基質(zhì)合成能力低下等缺點(diǎn)，為組織工程化組織的構(gòu)建提供了細(xì)胞載體和結(jié)構(gòu)支架。這類生物醫(yī)用材料將生物活性材料與可降解材料這兩個(gè)獨(dú)立的概念結(jié)合起來，在可降解材料上進(jìn)行分子修飾，引起細(xì)胞整合素的相互作用，誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化，以及細(xì)胞外基質(zhì)的合成與組裝。但目前所應(yīng)用于組織工程的生物材料的性能還有待進(jìn)一步提高，不能滿足現(xiàn)代醫(yī)藥的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種多巴結(jié)構(gòu)修飾絲素蛋白組織修復(fù)材料的制備方法，進(jìn)一步提高了組織修復(fù)材料的細(xì)胞粘附性及生物活性。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種多巴結(jié)構(gòu)修飾絲素蛋白組織修復(fù)材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將350mg明膠溶解于60mL水中，水浴加熱到50℃攪拌至完全溶解制得明膠溶液；

步驟二：將明膠溶液與150mgN-羥基丁二酰亞胺、191mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺及103mg多巴胺混合，在電熱恒溫水槽中40℃攪拌48小時(shí)后，將溶液置于透析袋中，放入盛有超純水的燒杯中，并置于電熱恒溫水槽于40℃條件下攪拌2-3day，且每隔8h換一次超純水；

步驟三：取出透析袋中殘留的溶液，置于-20℃冷凍箱中冷凍8h，再置于凍干機(jī)上干燥48h，得粘附性明膠；

步驟四：將粘附性明膠制成3mg/ml的水溶液，用HCl和NaOH調(diào)節(jié)水溶液pH值至7，即得多巴胺修飾溶液；

步驟五：將2L去離子水燒熱至沸騰，加入4g碳酸鈉及5g家蠶生絲，煮沸30min后，用去離子水清洗干凈并烘干，再用9.3mol/L的LiBr溶液溶解蠶絲，溶解濃度20wt％，待完全溶解后將溶液裝入透析袋，去離子水透析72h，9000r/min離心20min，重復(fù)兩次，得絲素蛋白溶液；

步驟六：將絲素蛋白溶液注入聚乙烯皿中，自然風(fēng)干后獲得絲素蛋白膜，將絲素蛋白膜溶于質(zhì)量濃度98％甲酸中，然后裝入注射器中進(jìn)行靜電紡絲，得絲素蛋白納米纖維膜；

步驟七：將多巴胺修飾溶液均勻噴涂與絲素蛋白納米纖維膜表面，并于37℃干燥箱干燥12h后，用磷酸鹽緩沖液(PBS)漂洗3次，即得組織修復(fù)材料。

優(yōu)選的，步驟二中所述的透析袋殘留分子量為10000Da。

優(yōu)選的，所述的步驟二中超純水用量為漫過透析袋。

優(yōu)選的，步驟五中靜電紡絲的紡絲參數(shù)為：紡絲針頭內(nèi)徑0.9mm，紡絲電壓在10-15KV，距離在8-15cm，速度為0.1-O.5m/h。

優(yōu)選的，步驟六中噴涂的厚度為5-30nm。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)多巴胺是神經(jīng)激素中的一種化合物，含有豐富的乙氨基和兒茶酚活性官能團(tuán)，幾乎能粘附在任何機(jī)體的表面，尤其對(duì)于有機(jī)表面效果更佳。多巴胺修飾后的明膠的黏附性較高，且在材料表面上形成了聚合的多巴胺-明膠層。多巴胺的修飾，不僅提高了固定的明膠的含量，同時(shí)促進(jìn)了細(xì)胞的粘附，加強(qiáng)了材料表面的細(xì)胞相容性。

2)明膠分子結(jié)構(gòu)上含有大量的羥基及少量的羧基和氨基，具有極強(qiáng)的親水性。因此，明膠分子中的羧基可以與多巴胺的氨基發(fā)生縮合反應(yīng)。明膠具有其他合成材料無法比擬的生物相容性、可降解性以及生物活性。