[發明專利]一種蠶絲蛋白生物支架及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710564056.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107296981B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張國政;張業順;方璦;吳堂鳳;梁培生;李思儒;何小柏;夏定國;布塔庫孜·木拉提別克
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58;A01K67/04;C12N5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 余俊杰

本發明公開了一種蠶絲蛋白生物支架及其制備方法和應用，采用野生型家蠶品種通過家蠶育種技術改變家蠶的吐絲生理習性獲得可用于創傷修復的蠶絲蛋白生物支架，該生物支架保持蠶絲蛋白的天然結構和活性，具有蠶絲蛋白的“原生態”特性；本發明所述的蠶絲蛋白生物支架具有多孔的結構，透氣性好；具有很強的機械強度；具有高生物相容性。所述蠶絲蛋白生物支架具有良好的生物相容性和細胞粘附性，可長期支持細胞的存活、增殖與遷移；該蠶絲蛋白生物支架，可用于細胞外基質支持細胞生長和促進營養物質交換，可作為一種醫學填充材料，可應用于多種組織損傷的修復和疾病的治療。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，涉及一種蠶絲蛋白，具體為一種蠶絲蛋白生物支架及其制備方法和應用。

背景技術

蠶絲蛋白(含絲素蛋白和絲膠蛋白)是由家蠶分泌的一種天然動物蛋白，含有18種氨基酸，不僅具有可降解、抗菌、抗癌、抗氧化、抗凝血、親水、保濕、低免疫原性以及促進細胞粘附和增殖等生物活性，而且富有氨基、羥基、羧基等利于修飾或改造的活性基團，如今蠶絲蛋白作為一種重要的組織工程材料在醫藥領域具有廣泛的用途。

近年來，人們基于蠶絲蛋白開發了不同類型的組織工程材料，如絲蛋白水凝膠，蠶絲蛋白膜，蠶絲蛋白海綿樣材料，絲蛋白納米纖維，納米粒和絲蛋白與其他材料制備的各種復合材料等。然而到目前為止，基于蠶絲蛋白醫用材料的研發，主要基于單獨的絲素或絲膠，這是由于相當長一段時間內，人們懷疑絲膠蛋白是導致絲膠蛋白產生免疫原性的元兇。近年來研究表明，單獨的絲素或絲膠并不會產生免疫原性。盡管有個別報道絲膠與絲素在一起會產生免疫原性，但是，他們采用的絲素與絲膠蛋白均是經過后續處理，絲蛋白的天然結構和生物活性已遭受嚴重破壞，這也很可能是有關蠶絲蛋白具有免疫原性的原因所在。另外，目前有關蠶絲蛋白生物支架的制備工藝也較為復雜，成本較高且機械性能不佳。天然的絲蛋白(含絲素和絲膠)具有良好的機械性能，優異的穩定性和“原生態”的生物活性。因此，如何開發具有天然結構和活性的蠶絲蛋白新型材料具有十分重要的意義。另一方面，蠶蛹已成為人們餐桌上的美食，我們知道蠶是在蠶繭中化蛹的，即蠶蛹是包裹于蠶繭中的，當前蠶蛹生產主要采用人工刀削的方式從蠶繭中取出蠶蛹，費力費時，生產成本高，另外切割蠶繭取蛹過程中也破壞了絲蛋白，不能再用于繅絲，絲蛋白的經濟價值顯著下降。因此，通過改變家蠶的生理特性，讓家蠶吐出的絲形成一個平面而非形成繭狀蠶絲蛋白支架，讓蠶蛹與蠶繭自然分離，不僅獲得了高經濟價值的蠶絲蛋白生物支架，同時也為蠶蛹生產提供了便捷。

發明內容

解決的技術問題：為了克服現有技術的缺陷，本發明通過調控家蠶的吐絲平臺，改變家蠶吐絲習性，從而選育適用于生產天然蠶絲蛋白生物支架的家蠶品種同時直接生產可用于創傷修復的蠶絲蛋白生物支架；此外，本發明提供了由上述方法制得的蠶絲蛋白生物支架，以及該敷料在生物醫用材料等領域中的應用。再則，本發明為獲得無創蠶蛹提供了便利，蠶蛹與絲蛋白是分離開的，省時省力，可以顯著提高蠶業生產的價值。

技術方案：一種蠶絲蛋白生物支架，所述生物支架的成分為絲膠蛋白和絲素蛋白。

優選的，所述絲膠蛋白和絲素蛋白來源于非絲素缺失型家蠶品種。

進一步的，所述家蠶品種為菁松A或白玉。以上品種均由中國農業科學院蠶業研究所保存。

一種蠶絲蛋白生物支架的制備方法，包含以下步驟：

(1)構建家蠶吐絲平臺，選用平整的臺基，首先在臺基上覆蓋吸水紙或吸水布，再覆蓋一層2～30目的尼龍網或棉布網；

(2)將野生型家蠶飼養至5齡熟蠶期，待家蠶體內排泄干凈后，將其轉移至步驟(1)構建的平臺上，每批次家蠶的投放密度為250頭/平方米以下；

(3)家蠶完成吐絲并化蛹后，選取健康的家蠶蛹用于化蛾、制種傳代；

(4)將步驟(3)留種的家蠶按步驟(2)的方式飼養，并重復步驟(3)；