[發(fā)明專利]一種絲素蛋白/角蛋白復(fù)合多孔材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810215252.4
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN108273132A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;田焰寬;鄭兆柱;王曉沁
• 申請（專利權(quán)）人: 南通紡織絲綢產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院;蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/26
• 分類號(hào): A61L27/26;A61L27/56;A61L27/58;A61L27/50;A61L27/60
• 代理公司: 蘇州翔遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

本發(fā)明公開了一種絲素蛋白/角蛋白復(fù)合多孔材料及其制備方法，以蠶絲、動(dòng)物毛、人毛發(fā)和家禽鳥類羽毛為主要原料，經(jīng)過制備具有孔隙均勻分布、尺寸可控的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)材料，該材料為天然材料，安全無毒、生物相容性好，適合廣泛應(yīng)用于肌腱、神經(jīng)、血管、皮膚和軟硬骨組織工程等領(lǐng)域，符合國家生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和學(xué)科交叉規(guī)劃，是具有巨大發(fā)展?jié)摿蛷V闊市場前景的新興行業(yè)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絲素蛋白/角蛋白復(fù)合多孔材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著食品安全、環(huán)境惡化、不健康的生活習(xí)慣和人口老齡化等多種因素，造成的人類健康問題日益凸顯。如肌腱、神經(jīng)、血管、皮膚和骨損傷以及癌變等各種疾病的發(fā)病率居高不下，以軟硬骨類疾病為例，因先天性缺陷或感染、外傷以及腫瘤切除等因素造成的骨缺損疾病，尤為常見，給患者帶來極大的痛苦和負(fù)擔(dān)。這些人體重要器官的喪失或功能障礙是人類健康面臨的主要危害之一。傳統(tǒng)的外科手術(shù)治療方法和放、化療方法通常很難有效地達(dá)到治療目的，而器官移植不但費(fèi)用昂貴且供體資源少，而且存在疾病傳染和交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，無法作為常規(guī)治療手段。因此，組織工程的發(fā)展為治療該類疾病提供了新的有效途徑。組織工程的最終目標(biāo)就是替代或加強(qiáng)組織的自身修復(fù)，用以治愈復(fù)雜的慢性疾病。近年來，隨著生物材料和干細(xì)胞等相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，組織工程研究相繼取得了一系列突破，并在其相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化方面已也獲得了一定的進(jìn)展。組織工程技術(shù)就是利用生命科學(xué)和工程學(xué)的原理和方法，研究開發(fā)能夠修復(fù)、維持和改善缺損組織功能的生物替代物的一門技術(shù)。組織工程主要包括三方面：種子細(xì)胞、支架材料和細(xì)胞因子。支架材料是其中的重要環(huán)節(jié)，它一方面能夠作為信號(hào)分子的載體，將其運(yùn)送到缺損部位，另一方面為新骨的生長提供框架。

絲素蛋白是蠶絲的主要組成部分，是一種天然高分子纖維蛋白，含有18種氨基酸，其中以甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸為主，它具有良好的生物相容性，適宜的機(jī)械性能及可降解性等優(yōu)異性能，目前它廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域。絲素蛋白多孔材料制備方面，公開號(hào)為CN 102133432A，名稱為“一種絲素蛋白微孔支架的制備方法”的發(fā)明申請中，采用冷凍干燥工藝，對絲素蛋白以及有機(jī)溶劑的混合溶液進(jìn)行凍干制得絲素蛋白微孔支架。公開號(hào)為CN 101857729A，名稱為“一種難溶于水的絲素蛋白多孔材料及其制備方法”的發(fā)明申請中，將絲素蛋白溶液與促凝膠劑（羧酸、聚乙二醇）混合，獲得凝膠，通過熱干燥法獲得支架。公開號(hào)為CN 1262579C，名稱為“絲素蛋白海綿狀三維多孔材料制備方法”的發(fā)明申請中，在絲素蛋白溶液中加入適量的變性劑（醇類），冷凍融解后獲得多孔材料，然后經(jīng)醇類溶液浸洗，冷凍干燥獲得多孔材料。然而，純絲素溶液經(jīng)冷凍干燥后形成的多孔材料為無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)，易溶于水，故現(xiàn)有絲素蛋白多孔材料的制備方法，基本上都需要加入一些添加劑，誘導(dǎo)其形成水不溶結(jié)構(gòu)，在后續(xù)的工藝流程中，還需將其去除，這使得實(shí)驗(yàn)流程過于復(fù)雜，另外大部分添加劑為有機(jī)溶劑，有一定的毒性，不利于絲素蛋白多孔材料的生物相容性，尤其當(dāng)這些材料植入人體后，容易引起過敏反應(yīng)。

角蛋白是作為一種天然纖維狀的蛋白質(zhì)，在動(dòng)物毛、人毛發(fā)和家禽鳥類羽毛中存在的角蛋白的氨基酸序列中存在促進(jìn)骨細(xì)胞吸附的RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）三肽序列，對具有良好的生物相容性，對細(xì)胞的貼附和生長有積極促進(jìn)作用，因此角蛋白在生物醫(yī)用材料應(yīng)用方面有著天然的優(yōu)勢。最新的研究和實(shí)驗(yàn)表明，在制備絲素蛋白的組織工程材料過程中，當(dāng)添加羊毛蛋白時(shí)，更有利于絲素蛋白的β-折疊結(jié)構(gòu)，即水不溶結(jié)構(gòu)的形成，從而可以避免使用NaCl等添加劑，改善該復(fù)合多孔材料的生物相容性。

針對上述問題，本發(fā)明專利提出了一種絲素蛋白和角蛋白復(fù)合多孔材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種絲素蛋白/角蛋白復(fù)合多孔材料及其制備方法，針對傳統(tǒng)方法制備的絲素蛋白多孔材料的不足，發(fā)明一種具有優(yōu)良生物相容性，制作工藝簡單的絲素蛋白/角蛋白復(fù)合多孔材料。

本發(fā)明的一種技術(shù)方案是：