本發(fā)明涉及生物材料及蠶絲蛋白領(lǐng)域,特別涉及一種含微膠囊的蠶絲蛋白組織修復(fù)材料。
背景技術(shù):
:組織工程技術(shù)是一項(xiàng)用于治療組織和器官缺損的新手段,由生物支架、細(xì)胞、生長因子等元素組成。其中,生物支架作為細(xì)胞生長、增殖以及新組織形成的物理支撐,在組織工程中起著重要作用。組織工程旨在恢復(fù)重建受損組織或器官的結(jié)構(gòu)和功能完整性,而現(xiàn)今還不能解決復(fù)雜組織器官的修復(fù)。大組織、復(fù)雜器官不像簡單的薄層組織可以通過小分子擴(kuò)散獲得營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,它們需要通過龐大的血管系統(tǒng)才能獲得營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。修復(fù)損傷的大組織和復(fù)雜器官的生物材料必須具有促血管形成的能力才能使大組織和復(fù)雜器官具有生物功能。絲素蛋白具有優(yōu)良的生物相容性、可降解性、可改良性和機(jī)械拉伸性能等。絲素蛋白中含有羥基、氨基、羧基等活性基團(tuán),可以與其他高分子聚合物通過氫鍵、靜電作用、螯合效應(yīng)等相結(jié)合,形成性能優(yōu)越的復(fù)合生物支架材料。但現(xiàn)有技術(shù)中多為單純的絲素蛋白材料,很難達(dá)到理想促血管形成及組織修復(fù)功能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供了一種含微膠囊的蠶絲蛋白組織修復(fù)材料,相對現(xiàn)有技術(shù)中單純的絲素蛋白材料具有更好的組織修復(fù)功能。為了解決上述問題本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種含微膠囊的蠶絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蠶絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-3000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-500μm,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蠶絲蛋白溶液110-140份、蠶絲蛋白納米纖維溶液7-9份、布洛芬緩釋微膠囊2-3份、萹蓄提取液2-3份、甲殼素1-2份。優(yōu)選的,所述的布洛芬緩釋微膠囊是將2-3質(zhì)量份的布洛芬溶于70-80質(zhì)量份的水中,并加入1-3質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。優(yōu)選的,所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蠶絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蠶絲蛋白納米纖維溶液。優(yōu)選的,所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液中蠶絲蛋白納米纖維的長度為1μm,直徑為10-20nm。優(yōu)選的,所述的蠶絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;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,得蠶絲蛋白溶液。優(yōu)選的,所述的萹蓄提取液采用以下方法制備:稱取萹蓄20-25g,粉碎成粗粉,加入其重量10-15倍的蒸餾水浸泡1-2h,回流提取1-1.5h,抽濾得濾液1;向?yàn)V渣中加入8-10倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1-1.5h,抽濾得濾液2;再向?yàn)V渣中加入8-10倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1-1.5h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為40-50℃、真空度為0.05-0.08pa條件下減壓濃縮至萹蓄重量的4-6倍,用三層紗布過濾,即得萹蓄提取液。優(yōu)選的,所述的蠶絲蛋白溶液為蠶絲絲素蛋白溶液。優(yōu)選的,所述的膜狀物采用以下方法制備:將蠶絲蛋白溶液與蠶絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入萹蓄提取液、布洛芬緩釋微膠囊、甲殼素混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。進(jìn)一步優(yōu)選的,所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。優(yōu)選的,所述的三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。本發(fā)明的有益效果在于:1)本發(fā)明的組織修復(fù)材料相對于單純的絲素蛋白材料,為低模量的軟組織修復(fù)材料,具有更好的促血管形成及組織修復(fù)功能。2)用于組織工程的三維多孔材料必須具有較高的孔隙率,具有相互連通的三維結(jié)構(gòu),以便于細(xì)胞的增殖、遷移,為細(xì)胞的生長提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)。加入納米纖維后,提高了支架的成孔性支架孔壁上具有納米纖維結(jié)構(gòu),大大增加了支架的比表面積。3)添加布洛芬緩釋微膠囊可以使得藥物在材料中進(jìn)行緩慢的釋放。并添加中草藥成分萹蓄提取液,及甲殼素,進(jìn)一步提高了材料的消炎和抗菌的能力。4)萹蓄具有加速血液凝固止血的作用,還對某些真菌有抑制作用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1一種含微膠囊的蠶絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蠶絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-3000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-500μm,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蠶絲蛋白溶液110份、蠶絲蛋白納米纖維溶液7份、布洛芬緩釋微膠囊2份、萹蓄提取液2份、甲殼素1份。所述的布洛芬緩釋微膠囊是將2質(zhì)量份的布洛芬溶于70質(zhì)量份的水中,并加入1質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蠶絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蠶絲蛋白納米纖維溶液。所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液中蠶絲蛋白納米纖維的長度為1μm,直徑為10-20nm。所述的蠶絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;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,得蠶絲蛋白溶液。所述的萹蓄提取液采用以下方法制備:稱取萹蓄20g,粉碎成粗粉,加入其重量10倍的蒸餾水浸泡1h,回流提取1h,抽濾得濾液1;向?yàn)V渣中加入8倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1h,抽濾得濾液2;再向?yàn)V渣中加入8倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為40℃、真空度為0.05pa條件下減壓濃縮至萹蓄重量的4倍,用三層紗布過濾,即得萹蓄提取液。所述的蠶絲蛋白溶液為蠶絲絲素蛋白溶液。所述的膜狀物采用以下方法制備:將蠶絲蛋白溶液與蠶絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入萹蓄提取液、布洛芬緩釋微膠囊、甲殼素混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。所述的三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。實(shí)施例2一種含微膠囊的蠶絲蛋白組織修復(fù)材料,為包含蠶絲蛋白的膜狀物,內(nèi)部平均孔密度為1-3000個(gè)/mm2,平均孔徑為1-500μm,所述的膜狀物包含以下重量份數(shù)的原料:蠶絲蛋白溶液140份、蠶絲蛋白納米纖維溶液9份、布洛芬緩釋微膠囊3份、萹蓄提取液3份、甲殼素2份。所述的布洛芬緩釋微膠囊是將3質(zhì)量份的布洛芬溶于80質(zhì)量份的水中,并加入3質(zhì)量份的親水性乳化劑,在磁力攪拌器的作用下進(jìn)行乳化反應(yīng)制得,所述的磁力攪拌器的攪拌速率為1000-3000rpm,乳化時(shí)間為30-40min。所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液采用以下方法制備:取蠶絲蛋白溶液置于60℃恒溫箱內(nèi)濃縮至原體積的一半,再轉(zhuǎn)入通風(fēng)櫥內(nèi)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%得濃縮液,將濃縮液放入4℃冰箱儲存2d后將濃縮液加水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,充分均勻攪拌后放入恒溫箱內(nèi)孵育至形成半透明凝膠狀的蠶絲蛋白納米纖維溶液。所述的蠶絲蛋白納米纖維溶液中蠶絲蛋白納米纖維的長度為1μm,直徑為10-20nm。所述的蠶絲蛋白溶液采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4.24g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min,用去離子水清洗干凈、烘干后,用9.3mol/l的libr溶液溶解;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,得蠶絲蛋白溶液。所述的萹蓄提取液采用以下方法制備:稱取萹蓄25g,粉碎成粗粉,加入其重量15倍的蒸餾水浸泡2h,回流提取1.5h,抽濾得濾液1;向?yàn)V渣中加入10倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1.5h,抽濾得濾液2;再向?yàn)V渣中加入10倍濾渣重量的蒸餾水,回流提取1.5h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為50℃、真空度為0.08pa條件下減壓濃縮至萹蓄重量的6倍,用三層紗布過濾,即得萹蓄提取液。所述的蠶絲蛋白溶液為蠶絲絲素蛋白溶液。所述的膜狀物采用以下方法制備:將蠶絲蛋白溶液與蠶絲蛋白納米纖維溶液混合,并加入萹蓄提取液、布洛芬緩釋微膠囊、甲殼素混合均勻制得紡絲液,紡絲液采用靜電紡絲工藝制得三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜。所述的靜電紡絲工藝為:電壓12-18kv,紡絲高度5-10cm,卷繞速度100-300rpm,紡絲液流量2-5ml/h,加熱溫度50-150℃。所述的三維無紡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜中纖維直徑為50nm-20um,纖維間孔隙為l-500um,膜厚度為50nm-20mm。將實(shí)施例1制得的組織修復(fù)材料(s)、實(shí)施例2制得的組織修復(fù)材料(ss),與由純蠶絲絲素蛋白制成的組織修復(fù)材料(sss)的性能進(jìn)行對比,采用具有相同的組織損傷程度的小白鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將材料s、ss及sss分別敷于小白鼠的受傷位置,每天更換兩次,連續(xù)使用10天,采用觀察評分法,分別按1-5分對小白鼠受傷組織恢復(fù)程度進(jìn)行打分,各項(xiàng)使用效果最優(yōu)為5分,得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。表1綜合效果考察材料ssssss組織修復(fù)程度4.64.82.7抗炎效果4.74.42.6由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:向蠶絲絲素蛋白中添加蠶絲蛋白納米纖維、萹蓄、布洛芬緩釋微膠囊及甲殼素,可以有效提升絲素蛋白的組織修復(fù)能力及抗炎效果。當(dāng)前第1頁12