基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于六氟异丙醇/三氟乙酸溶剂体系的卵清蛋白移植物的制备方法，具体的过程包括：(1)制备卵清蛋白溶液；(2)制备卵清蛋白仿生纤维支架；(3)制备卵清蛋白膜；(4)制备卵清蛋白海绵支架；(5)将卵清蛋白溶液放置在高温下成型制备凝胶。本发明专利技术是以六氟异丙醇和三氟乙酸混合物为卵清蛋白溶剂，通过不同方法可制备得到具有良好生物相容性的移植物。该移植物制备方法简单，容易实现，周期短，安全无毒副作用，移植物成型稳定性高，便于大规模生产，且该移植物可根据其特性应用于不同组织再生。再生。再生。

【技术实现步骤摘要】
基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于组织工程和再生医学可植入人体中的医用生物材料领域，具体涉及一种基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着组织器官损伤问题严重威胁着人类的健康。因此，有效的组织器官损伤修复和再生是临床上亟待解决的问题。目前，人们主要借助各种组织工程移植物来实现损伤组织和器官的修复，其中，所用的移植物主要由具有较好生物相容性和生物降解性的天然生物材料或合成的高分子材料制备而成。但从目前的效果来看，这些人工移植物修复的效果，仍然难以达到理想自体移植物的修复效果，还不能完全满足临床需求。因此，亟需开发新的生物材料应用于组织工程。
[0003]在众多可用于制备移植物的聚合物中，生物活性和可用性高、操作简单、生产成本低的天然聚合物应该是首选。以蛋白质为基础的天然聚合物，由于其与天然的细胞外基质元素相似，因此被用于组织工程。然而，虽然基于蛋白质的生物材料具有生物活性，支持细胞反应如附着、增殖和迁移，但它们的来源往往有限，或者需要复杂的提取和纯化程序，这使得它们变得昂贵或难以获得。蛋清是一种低成本、容易获得的直接以蛋白质为基础的材料，并且这种材料具有蛋白质和生长因子结合的特征。蛋清蛋白能介导细胞粘附和生长，并增强其与生物材料建立相互作用的能力，还可以通过诱导哺乳动物细胞例如PC12细胞中的轴突生长来模拟神经生长因子(NGF)的作用，这说明蛋清中存在类似NGF的生物活性成分。
[0004]卵清蛋白(Ovalbumin，OVA)是一种从蛋清中提取的糖蛋白,占蛋清蛋白总量的54％,是蛋清中含量最多的蛋白质，与人血清白蛋白具有遗传相似性。卵清蛋白含有多样生物活性成分，由于其生物活性成分，蛋白具有多种生物活性，如伤口愈合、促进细胞生长和抗菌性能。由于OVA具有无免疫原、耐受性、抗菌活性、无毒性和生物降解性等特点,几个世纪以来一直被用作膏剂的辅料，用于治疗各种疾病。除此之外，OVA还具有优异的生物相容性，更好地促进细胞附着和增殖，并且能在体内降解成安全的副产品。目前针对卵清蛋白移植物应用于组织工程的研究知之甚少，已制备出的卵清蛋白移植物也存在各种工艺问题，例如有研究者试图利用静电纺丝制备OVA纤维，但制备出的纤维存在纤维短且量少等问题。在实验过程中，发现使用常规的六氟异丙醇作为卵清蛋白的溶剂，其溶解性较差，难以配制成有一定黏度的OVA溶液。而使用三氟乙酸作为卵清蛋白的电纺溶液，会出现过强的挥发性及腐蚀性，以至于OVA溶液不稳定且难以成型。
[0005]为解决上述问题，提高卵清蛋白移植物的成型稳定性，本专利技术利用六氟异丙醇和三氟乙酸以一定比例混合作为溶液，三氟乙酸可以很好地溶解卵清蛋白粉末，而六氟异丙醇可以增加溶液的稳定性以及可成型性，通过不同工艺方法可制备获得具有良好的生物相容性和生物降解性的卵清蛋白多孔海绵支架、仿生纤维网状支架、薄膜以及凝胶，实现卵清蛋白移植物针对不同组织或器官损伤后促再生的效果。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题：根据现有研究，卵清蛋白含有多样生物活性成分，因此其具有促伤口愈合、细胞生长和抗菌等性能。由于其具有优异的生物相容性，卵清蛋白已被用于骨、皮肤以及软组织损伤修复等方面，但已被制备出的卵清蛋白移植物例如纤维支架，大多需要与其他聚合物混合制备得到复合纳米纤维，单纯卵清蛋白电纺纤维存在纤维量少且短或不成丝等现象。对于不同组织或器官损伤修复的应用还有待进一步的开发。针对上述问题，本专利技术致力于提供一种基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法。
[0007]技术方案：一种基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法，包括：
[0008]步骤一、称取一定质量的卵清蛋白粉末溶于有机溶剂中，室温条件下在磁力搅拌器上搅拌1
‑
2d使其充分溶解，制得透明卵清蛋白溶液；
[0009]步骤二、使用5mL电纺专用注射器吸取卵清蛋白溶液，将注射器置与注射泵上，以接收距离、电压、电纺溶液溶度、电纺时间、电纺喷射速度为参数，采用静电纺丝技术电纺到金属箔片上，所得薄膜为随机排布连续纳米纤维结构，纤维的宽度为500
‑
1500nm。将制备好的卵清蛋白纤维支架放入培养皿中，进行交联处理；
[0010]步骤三、使用酸性溶液调节卵清蛋白溶液的pH，将溶液倒入24孔板中，将卵清蛋白溶液在真空下脱气以消除气泡。梯度低温冷冻，转移置于冻干机上采用冷冻干燥技术使生物材料溶液成型，制备得到卵清蛋白海绵支架。将制备好的卵清蛋白海绵支架放入培养皿中，调节支架的pH至中性。将制备好的卵清蛋白海绵支架放入培养皿中，进行交联处理；
[0011]步骤四、使用1mL注射器将卵清蛋白溶液滴加到光滑表面上，放置在37℃空气干燥箱中4
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48h使卵清蛋白溶液固化成膜。将制备好的卵清蛋白膜放入培养皿中，进行交联处理；
[0012]步骤五、将卵清蛋白溶液在放置在高温的水浴中加热30min,快速转移到冰水浴中以获得卵清蛋白凝胶；
[0013]步骤六、将制备好的卵清蛋白凝胶放入培养皿中，进行交联处理。进一步制成具有良好力学和生物降解性的卵清蛋白移植物。
[0014]步骤一中的电纺溶剂使用六氟异丙醇和三氟乙酸的混合溶剂，三氟乙酸可以很好的溶解卵清蛋白粉末，而六氟异丙醇可以增加溶液的稳定性以及可纺性。两者之间的体积比为1:1
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3:1，制得的卵清蛋白溶液浓度为10
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20％。
[0015]步骤二中金属箔片可为钛箔、铝箔、锡箔或不锈钢箔片等。
[0016]步骤二中电纺溶液的可纺性是通过在纺丝装置中尝试一系列条件(电压、温度、到收集器的距离、溶液喷射流速、针头型号、溶液浓度的大小)来确定的。电纺的接收端为平面接收装置，电压参数范围为20
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30kV，电纺溶液浓度为8
‑
15％，接收距离为10
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30cm，电纺时间为5
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120min，电纺推进速度为10
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30μL/min，所制备纤维直径为100
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1500nm，长度为1
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500mm。由于室内温度、湿度等不同，可进行调整，以实际获得纤维最好的参数为准。
[0017]步骤三中的酸性溶液为乙酸溶液，乙酸浓度为1
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3M，pH调至3
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5。
[0018]步骤三中制备得到的海绵支架具有多孔网状结构且有一定的形状记忆特性。
[0019]步骤三中将卵清蛋白海绵支架在0.1M磷酸氢二钠(Na2HPO4)中洗涤2小时，调节支
架的pH为7.0。再在双蒸水(ddH2O)中进行四次漂洗，每次30分钟，最后使用磷酸盐缓冲液冲洗24小时，然后梯度冷冻干燥；
[0020]步骤四中天然聚合物膜，特别是蛋白膜，具有一些不利的性能，如材料的脆性、过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)将一定质量的卵清蛋白粉末溶于有机溶剂中，室温条件下在磁力搅拌器上搅拌1
‑
2d使其充分溶解，制得卵清蛋白溶液；步骤(2)将卵清蛋白溶液转移至注射器中，并置于注射泵上，采用静电纺丝技术电纺到金属箔片上制备得到卵清蛋白纳米纤维支架；步骤(3)将卵清蛋白溶液在真空下脱气以消除气泡，调节卵清蛋白溶液的pH，将溶液倒入容器中，梯度低温冷冻，转移置于冻干机上采用冷冻干燥技术使卵清蛋白冻干成型，得到卵清蛋白海绵支架；将制备好的卵清蛋白海绵支架放入培养皿中，调节支架的pH至中性；步骤(4)用注射器将一定体积的卵清蛋白溶液滴加到光滑表面上，放置在37℃空气干燥箱中4
‑
48h使卵清蛋白溶液固化成膜；步骤(5)将卵清蛋白溶液在放置在高温的水浴中加热30min,快速转移到冰水浴中以获得卵清蛋白凝胶；步骤(6)将制备好的卵清蛋白移植物放入培养皿中，用吸管滴加交联剂溶液，保证能浸没材料但不溢出，进一步制成具有良好力学和生物降解性的卵清蛋白移植物。2.如权利要求1所述的基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的有机溶剂为六氟异丙醇和三氟乙酸的混合物；三氟乙酸可以很好的溶解卵清蛋白粉末，而六氟异丙醇可以增加溶液的稳定性以及可电纺性，六氟异丙醇和三氟乙酸二者之间的体积比为3:1
‑
1:1；所述制得的卵清蛋白溶液浓度为10
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20％。3.如权利要求1所述的基于六氟异丙醇/三氟乙酸体系的卵清蛋白移植物的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)电纺溶液的可纺性是通过在纺丝装置中尝试以下一系列条件来确定的：电压、温度、到收集器的距离、溶液喷射流速、针头型号、溶液浓度的大小；电压参数范围为20
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30kV，接收距离为10
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30cm，电纺时间为5
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120min，电纺推进速度为10
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30μL/min，制备的纤维直径为100
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1500nm，长度为1
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500mm，且纳米纤维为均匀连续随...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵才，郑田田，韩琦，孙韶兰，管文超，吴林良，刘亚琼，高红霞，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：