[發明專利]一種絲素蛋白復合膜及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201811497180.3
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109722039A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 劉向陽;厚琛;郭文熹
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08L67/04;C08L5/04;C08L29/04;C08K5/053;C08J5/18
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳;楊唯

本發明提供一種絲素蛋白復合膜及其制備方法、應用，涉及生物材料技術領域。其制備方法為：S1，制備絲素蛋白溶液；S2，將絲素蛋白溶液、改性劑和塑化劑混合，得到混合液，將混合液澆筑在基板表面，固化得到預制復合膜；其中，所述混合液中絲素蛋白與改性劑的質量比為1～9：1，改性劑選自聚合物、天然高分子化合物或二者的混合物。S3，將預制復合膜在蒸汽處理后得到絲素蛋白復合膜。制備得到的復合膜具有較高的機械性能、透光率、耐溫性、耐酸堿性、生物相容性以及可降解性能，能夠應用于在制備與人體接觸的生物電極、柔性電路、觸摸屏、發光二級管、醫療檢測傳感器以及表皮傳感器中，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及生物材料領域，且特別涉及一種絲素蛋白復合膜及其制備方法、應用。

背景技術

力學和光學性能優異且具有良好生物相容性的復合膜是生物醫療、電子皮膚、表皮傳感器、生物電極等光電器件的關鍵材料。而目前常用的薄膜主要是以聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亞胺(PI)等為主的高分子材料膜。但是，這種高分子材料膜存在以下缺陷：1.此類膜材料屬于化學合成膜，透氣性和生物相容性較差；2.這些高分子材料膜中部分楊氏模量較高，與皮膚貼合性差，限制了其在生物醫療和表皮傳感器領域的應用；3.這些薄膜的耐高溫性和降解性能較差，限制其加工工藝，且不容易降解，造成污染環境。

因此，需開發一種生物相容性好、耐高溫、易降解的柔性的透明薄膜材料，用于滿足未來電子市場、醫療健康等領域的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種絲素蛋白復合膜的制備方法，操作方便、各項參數容易控制、成本低廉，適合大規模工業化生產。

本發明的另一目的在于提供一種絲素蛋白復合膜，這類絲素蛋白復合膜的透光度高、力學性能好，且生物相容性好、可降解。

本發明的另一目的在于提供一種絲素蛋白復合膜在在制備生物電極、柔性電路、觸摸屏、發光二級管、醫療檢測傳感器、表皮傳感器及生物醫藥材料的應用。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種絲素蛋白復合膜的制備方法，包括以下步驟：

S1，制備絲素蛋白溶液；

S2，將所述絲素蛋白溶液、改性劑和塑化劑混合，得到混合液，將所述混合液澆筑在基板表面，固化得到預制復合膜；其中，所述混合液中絲素蛋白與所述改性劑的質量比為1～9：1，所述改性劑選自聚合物、天然高分子化合物或二者的混合物；

S3，所述預制復合膜經蒸汽處理后得到所述絲素蛋白復合膜。

進一步地，在步驟S2中，所述混合物中所述聚合物和所述天然高分子化合物的質量比為1:1～5。

進一步地，在步驟S2中，所述塑化劑為甘油，其在所述混合液中的質量分數為1％～5％。

進一步地，所述聚合物選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯和聚乳酸中的一種或多種；所述天然高分子化合物選自殼聚糖、甲殼素、纖維素、角蛋白和海藻酸鈉的一種或多種。

進一步地，所述絲素蛋白溶液的制備步驟包括：

S11：將蠶絲除雜后放進碳酸氫鈉溶液中進行脫膠，漂洗、干燥后獲得絲素纖維；

S12：將所述絲素纖維置于溶解液中溶解、過濾后得到初始溶液；

S13：將所述初始溶液置于透析袋中透析后獲得絲素蛋白溶液。

進一步地，在步驟S3中，所述蒸汽處理步驟為：在30～90℃條件下用水蒸汽或醇類蒸汽處理8～10h。

本發明還提供一種絲素蛋白復合膜，按照上述的絲素蛋白復合膜的制備方法制得，所述絲素蛋白復合膜的厚度為30～150μm。