本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、手術(shù)或創(chuàng)傷過程中不可控制的出血是當(dāng)今世界上主要的死亡原因之一，內(nèi)部軟組織的創(chuàng)傷，特別是胃腸道穿孔、周圍神經(jīng)缺損和內(nèi)臟出血，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生命威脅癥狀。例如胃腸道穿孔會(huì)引起液體內(nèi)容物滲漏、急性腹膜炎和敗血癥，甚至死亡；嚴(yán)重的周圍神經(jīng)損傷甚至?xí)?dǎo)致癱瘓和永久性殘疾。傳統(tǒng)上，手術(shù)縫合常被用作連接或封閉傷口組織的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。然而在臨床實(shí)踐中，手術(shù)縫合仍然存在固有的缺點(diǎn)，如耗時(shí)長和手術(shù)技能要求高，特別是在用于胃腸道缺損的閉合時(shí)，這種縫合存在從治療的胃腸道組織中漏出體液/空氣的高風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致嚴(yán)重感染甚至死亡。更嚴(yán)重的是，手術(shù)縫合對(duì)周圍組織造成二次損傷和局部應(yīng)力集中。因此，開發(fā)替代縫合的臨床替代材料的創(chuàng)新不僅旨在防止液體/空氣泄漏，而且還要減少目標(biāo)傷口處的局部應(yīng)力集中和不可逆損傷。

2、為了解決縫合存在的問題，組織粘合貼片得到廣泛開發(fā)。粘合貼片具有使用方便，操作簡單等突出特點(diǎn)。組織粘合貼片能夠適應(yīng)性地貼合生物組織，并與組織形成界面粘合，促進(jìn)傷口修復(fù)。為針對(duì)上述問題，開發(fā)具有強(qiáng)濕態(tài)粘附、優(yōu)異機(jī)械韌性及可生物降解的組織粘合貼片受到越來越多關(guān)注，有望解決現(xiàn)有修復(fù)方式存在的問題。

3、絲素蛋白是一種具有生物相容性和可生物降解的材料，具有優(yōu)異的物理特性，在生物材料、組織工程、再生醫(yī)學(xué)或醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。目前市面上絲素蛋白基貼片多為微針貼片，例如，公開號(hào)為cn113679657a的祁珍珍等人開發(fā)了一種用于治療失眠的絲素蛋白微針透皮貼片；公開號(hào)為cn117838841a的盧神州等人開發(fā)了一種絲素蛋白胰島素微針貼片。但上述貼片在機(jī)械韌性、濕態(tài)粘附性能方面略有不足。因此開發(fā)具有強(qiáng)韌性、強(qiáng)濕態(tài)粘附性的絲素蛋白基貼片材料成為了迫切需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具有優(yōu)異機(jī)械韌性、濕態(tài)粘附性、可生物降解性、生物相容性和促進(jìn)組織無縫線修復(fù)的組織粘合貼片。本發(fā)明克服了現(xiàn)有縫合線材料的創(chuàng)面處理耗時(shí)長、技能要求高、易造成二次損傷、術(shù)后堵塞等方面的問題，制備的用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料可用于軟組織創(chuàng)面愈合及修復(fù)，在多種軟組織無縫線修復(fù)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片的制備方法，所述貼片由兩層構(gòu)成，第一層由甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白與丙烯酰胺交聯(lián)，并添加海藻酸鈉和鈣離子形成水凝膠基質(zhì)層；第二層由絲素蛋白、聚乙二醇和單寧酸自組裝交聯(lián)形成粘合層。

4、上述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片的制備方法，具體包括以下步驟：

5、（1）水凝膠基質(zhì)層的制備：向甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液中加入丙烯酰胺水溶液，攪拌均勻，隨后加入海藻酸鈉水溶液、二水硫酸鈣以及光引發(fā)劑混勻即得到水凝膠基質(zhì)層前體溶液，將前體溶液倒入模具并放在暗箱中，紫外光照射10分鐘形成水凝膠基質(zhì)層；

6、（2）粘合層粉末的制備：將絲素蛋白溶液和聚乙二醇水溶液混勻，加入等體積的單寧酸水溶液，攪拌得到固體膠狀物質(zhì)，將固體膠狀物質(zhì)經(jīng)冷凍干燥，研磨，過篩即得到粘合層粉末；

7、（3）絲素蛋白基粘合貼片的制備：將步驟（2）所得粘合層粉末涂覆在步驟（1）所得水凝膠基質(zhì)層上，放置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中靜置即得到絲素蛋白基粘合貼片；所述恒溫恒濕培養(yǎng)箱中的溫度為35℃-38℃，相對(duì)濕度為50%-60%。

8、進(jìn)一步地，步驟（1）中所述甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白的制備方法為將脫膠蠶絲用溴化鋰溶解得到絲素蛋白溶液，再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，避光攪拌3小時(shí)，隨后去離子水透析5-7天，離心，取上清得到甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液，所述甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%?-?5?%。

9、進(jìn)一步地，步驟（1）中所述丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-50%，所述海藻酸鈉水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%，所述二水硫酸鈣的摩爾濃度為0.1m-1m；所述光引發(fā)劑的摩爾濃度為0.001m-0.1m。

10、進(jìn)一步地，步驟（1）中所述的光引發(fā)劑為苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸鋰或α-酮戊二酸。

11、進(jìn)一步地，步驟（2）中所述的絲素蛋白溶液的制備方法為將脫膠蠶絲用溴化鋰溶解，隨后去離子水透析1-3天，離心得到絲素蛋白溶液；所述絲素蛋白溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%。

12、進(jìn)一步地，步驟（2）中所述聚乙二醇為聚乙二醇500、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000中的一種；所述聚乙二醇水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%。

13、進(jìn)一步地，步驟（2）中所述絲素蛋白溶液與聚乙二醇水溶液的體積比為5：1-1：5；所述單寧酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-30%。

14、進(jìn)一步地，步驟（3）中所述靜置的時(shí)間為1-20分鐘。

15、一種上述制備方法制得的用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、（1）本發(fā)明制備的組織粘合貼片具有兩層結(jié)構(gòu)，其中的水凝膠基質(zhì)層具有強(qiáng)機(jī)械韌性。在甲基丙烯酸酯化修飾的絲素蛋白基礎(chǔ)上，加入丙烯酰胺、海藻酸鈉、二水硫酸鈣以及光引發(fā)劑合成水凝膠基質(zhì)層。堅(jiān)韌的水凝膠基質(zhì)層利用甲基丙烯酸酯化修飾的絲素蛋白和丙烯酰胺之間的共價(jià)交聯(lián)來保持彈性，并利用海藻酸鈉/鈣離子交聯(lián)作為可恢復(fù)的犧牲鍵來有效耗散能量，賦予凝膠優(yōu)異的機(jī)械韌性以適應(yīng)動(dòng)態(tài)生理運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明貼片材料的拉伸伸長率為200%以上，韌性強(qiáng)度為400?kj/m3以上。

18、（2）本發(fā)明粘合貼片具有強(qiáng)濕態(tài)組織粘附性能。粘合層由絲素蛋白溶液、聚乙二醇溶液及單寧酸溶液自組裝交聯(lián)。單寧酸含有的多酚結(jié)構(gòu)能夠與組織表面蛋白質(zhì)中的酰胺鍵、氨基、巰基等官能團(tuán)鍵合，從而賦予粘合貼片在組織表面的強(qiáng)粘附能力；而雙層結(jié)構(gòu)使得本發(fā)明貼片材料具有優(yōu)異的機(jī)械韌性和強(qiáng)濕態(tài)粘附性能，并證明其在胃腸道等軟組織損傷的粘附密封方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明貼片材料的原位貼合的特點(diǎn)也為應(yīng)用提供了更加便捷。

19、（3）本發(fā)明的原料具有良好的生物相容性和可降解性。

20、（4）本發(fā)明操作簡單，易于批量化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。

技術(shù)特征：

1.一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片的制備方法，其特征在于：所述貼片由兩層構(gòu)成，第一層由甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白與丙烯酰胺交聯(lián)，并添加海藻酸鈉和鈣離子形成水凝膠基質(zhì)層；第二層由絲素蛋白、聚乙二醇和單寧酸自組裝交聯(lián)形成粘合層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液的制備方法為將脫膠蠶絲用溴化鋰溶解得到絲素蛋白溶液，再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，避光攪拌3小時(shí)，隨后去離子水透析5-7天，離心，取上清得到甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液，所述甲基丙烯酸酯化的絲素蛋白溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%?-?5?%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-50%，所述海藻酸鈉水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%，所述二水硫酸鈣的摩爾濃度為0.1m-1m；所述光引發(fā)劑的摩爾濃度為0.001m-0.1m。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的光引發(fā)劑為苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸鋰或α-酮戊二酸。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述的絲素蛋白溶液的制備方法為將脫膠蠶絲用溴化鋰溶解，隨后去離子水透析1-3天，離心得到絲素蛋白溶液；所述絲素蛋白溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述聚乙二醇為聚乙二醇500、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000中的一種；所述聚乙二醇水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述絲素蛋白溶液與聚乙二醇水溶液的體積比為5：1-1：5；所述單寧酸水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-30%。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述靜置的時(shí)間為1-20分鐘。

10.一種如權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述制備方法制得的用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于組織創(chuàng)傷無縫線修復(fù)的絲素蛋白基粘合貼片及其制備方法。貼片由兩層構(gòu)成，兩層之間結(jié)合緊密；第一層是高韌性的水凝膠基質(zhì)層，由甲基丙烯酸酯化修飾的絲素蛋白與丙烯酰胺交聯(lián)形成，并添加第二網(wǎng)絡(luò)海藻酸鈉?鈣離子；第二層是強(qiáng)粘附性能的粘合層，由絲素蛋白、聚乙二醇和單寧酸自組裝交聯(lián)形成。本發(fā)明制備的絲素蛋白基粘合貼片具有優(yōu)異機(jī)械韌性、濕態(tài)粘附密封性、可生物降解性、生物相容性和促進(jìn)組織無縫線修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)。該粘合貼片使用方便、便攜性高、可自粘附于目標(biāo)組織界面、避免擴(kuò)散和滲透到非損傷部位，在軟組織損傷修復(fù)方面具有廣泛應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：白樹猛,邱靈鈺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6