[發明專利]一種人工蠶絲瓣膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110404563.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113181432B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王文碩;王盛章;鐘伯雄;王璐;劉順;魏來;王春生
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬中山醫院
• 主分類號: A61L27/36
• 分類號: A61L27/36;A61L27/22;A61L27/50;D04H1/728;D04H1/42
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明公開了一種人工蠶絲瓣膜及其制備方法。本發明利用轉基因技術，將蜘蛛的牽引絲蛋白2基因植入到家蠶體內，從而讓家蠶產出含有牽引絲蛋白2的蠶絲，其拉伸性及強度比普通蠶絲要強數百倍，同時利用靜電紡織技術將蠶絲按照不同的紡織方式制成瓣膜，在受力較為集中的瓣膜根部和瓣膜邊緣采用斜紋紡織或增加紡織層數方式進行加固，從而提高整體瓣膜的強度，在其他瓣葉部分為了保證瓣膜的柔韌性采用平行紋紡織；且本發明的蠶絲瓣膜具有相當光滑的表面，從而有效避免了瓣膜表面栓的形成，并且蠶絲的組織相容性也較好，成為理想的人工瓣膜。

技術領域

本發明涉及一種人工蠶絲瓣膜及其制備方法，屬于醫用材料技術領域。

背景技術

隨著生活水平的不提高，人們對于身體的健康越來越重視。如今，心血管疾病已成為威脅人類健康的頭號“殺手”。全國每年有數百萬人因心血管疾病而死亡，其中有一部分是由于心臟瓣膜疾病而導致的。心臟瓣膜疾病大多是由于瓣膜結構異常引起瓣口的反流或者狹窄。目前主要的治療方式是將人工瓣膜替換原先病變的瓣膜，人工瓣膜目前分為機械瓣膜和生物瓣膜，前者具有較長使用壽命的優點，但由于是金屬材質，容易導致組織排斥性和血栓形成；后者具有良好的組織相容性，但由于牛心包或豬心包的抗拉伸性較差，導致生物瓣膜的壽命較短，患者需要在一段時間后再次行手術換瓣，這些都對患者身體健康造成不小的影響，如何設計一款即有良好組織相容性又具有很好的抗拉伸性的人工瓣膜成為關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何獲得一款兼具良好的組織相容性和抗拉伸性的人工瓣膜。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種人工蠶絲瓣膜，利用靜電紡絲技術將轉基因桑蠶絲制成具有不同紡織方式的蠶絲瓣膜，所述蠶絲瓣膜的瓣葉邊緣和瓣葉根部采用斜紋紡織或多層紡織、其他部位采用單層平行紋紡織，所述的轉基因桑蠶絲含有黑寡婦蜘蛛牽引絲蛋白2。

本發明還提供了一種所述的人工蠶絲瓣膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：利用轉基因技術，制備含有黑寡婦蜘蛛牽引絲蛋白2的轉基因桑蠶絲；

步驟2：將轉基因桑蠶絲經過脫膠、干燥和酶溶解后制得蠶絲蛋白溶液，再將蠶絲蛋白溶液制成可紡性蠶絲極化液，將蠶絲極化液置于供液系統中；

步驟3：將高壓電源的正極接到紡絲針頭上，負極接在接收裝置上，開啟高壓電源和供液系統進行靜電紡絲，在靜電場作用下，蠶絲極化液飛向接收裝置過程中被拉伸，隨著溶液的揮發，最終形成平行紋紡織紋路的瓣葉；

步驟4：瓣葉邊緣和瓣葉根部采用斜紋紡織或多層紡織進行加固處理，得到人工蠶絲瓣膜。

優選地，所述步驟3中的靜電紡絲的工藝條件為：電壓10-15kV，溫度22-28℃，供液系統的流速0.5-2mL/h，紡絲針頭與接收裝置的距離為10-20cm。

優選地，所述步驟4中的斜紋紡織為：改變高壓電源的正負極位置，使瓣葉邊緣和瓣葉根部的位置形成斜紋紡織紋路。

優選地，所述的步驟1～步驟4均在醫用無菌、潔凈要求的環境下進行。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明利用轉基因技術，將蜘蛛的牽引絲蛋白2基因植入到家蠶體內，利用家蠶絲腺生物反應器合成分泌黑寡婦蜘蛛牽引絲蛋白2，其拉伸性及強度比普通蠶絲要強數百倍，同時利用靜電紡織技術將蠶絲按照不同排列方式編織成瓣膜，在受力較為集中的瓣膜根部和瓣膜邊緣采用斜紋紡織或增加紡織層數方式進行加固，從而提高整體瓣膜的強度，在其他瓣葉部分為了保證瓣膜的柔韌性采用平行紋紡織；此外，本發明的蠶絲瓣膜具有相當光滑的表面，從而有效避免了瓣膜表面血栓的形成，并且蠶絲的組織相容性也較好，能夠有效降低組織排異性，因此本發明的人工蠶絲瓣膜是一種兼具良好的組織相容性和抗拉伸性的理想人工瓣膜。

附圖說明

圖1是實施例1制備的人工蠶絲瓣膜的實物圖；