【技术实现步骤摘要】
本申请涉及有机高分子聚合物材料，具体涉及一种蚕丝蛋白生物膜及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着口腔临床医学的快速发展，临床上对疾病治疗提出了精准、微创及快速治愈的目标。为了实现更好的牙槽骨修复与再生效果，gbr(引导骨再生)膜也应该同时满足更多的功能需求。正常情况下骨组织外侧被覆的骨膜可作为其重要的血供来源，在gbr术后gbr膜下方的植骨材料同样亟需血液营养的供给，因此理想的gbr膜除具备屏障功能、一定的机械强度外，还应具备定向血液渗透作用，快速、高效提供营养。然而目前的gbr膜无法满足上述要求，如何获得兼具液体运输功能、屏障功能、优良的生物安全性和力学性能的gbr膜成为亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种蚕丝蛋白生物膜及其制备方法与应用，所得蚕丝蛋白生物膜兼具液体运输功能、屏障功能、优良的生物安全性和力学性能，能够满足gbr技术临床上的要求。
2、为了达到上述目的，第一方面本申请提供了一种蚕丝蛋白生物膜，包括第一蚕丝蛋白膜；
3、所述第一蚕丝蛋白膜包括第一表面和第二表面；
4、所述第一蚕丝蛋白膜上设有锥形通孔，所述锥形通孔包括大端和小端，其中小端设于所述第一蚕丝蛋白膜的第一表面上(相应地，大端设于所述第一蚕丝蛋白膜的第二表面上)；
5、所述第一蚕丝蛋白膜未设置所述锥形通孔的区域无孔；
6、所述第一蚕丝蛋白膜的第一表面上设有第二蚕丝蛋白膜，所述第二蚕丝蛋白膜具有多孔结
7、所述第一蚕丝蛋白膜和所述第二蚕丝蛋白膜中的蚕丝蛋白均不溶于水。
8、本申请中，所述第一蚕丝蛋白膜的第一表面和第二表面是所述第一蚕丝蛋白膜面积最大的两个表面。
9、上述蚕丝蛋白生物的第一蚕丝蛋白膜为致密膜，利用sem(扫描电子显微镜)观察发现，其无锥形通孔的区域不具有孔洞结构；第二蚕丝蛋白膜为疏松膜，利用sem观察发现其具有多孔结构。第一蚕丝蛋白膜表面光滑，结构致密，类似于蜘蛛丝的节间纤维；第二蚕丝蛋白膜表面粗糙，类似于蜘蛛丝的纺锤节。相较第一蚕丝蛋白膜，第二蚕丝蛋白膜具有更高的可湿性，使得这两层蚕丝蛋白膜之间产生了可湿性梯度。第二蚕丝蛋白膜通过锥形通孔与第一蚕丝蛋白膜的外表面连通，第一蚕丝蛋白膜外表面的液体在可湿性梯度以及锥形通孔所产生的拉普拉斯压差共同驱动下，沿着锥形通孔转运至第二蚕丝蛋白膜，并在第二蚕丝蛋白膜多孔结构产生的毛细管力的作用下在第二蚕丝蛋白膜内扩散，而第二蚕丝蛋白膜外表面的液体在毛细管力和可湿性梯度的共同作用下会优先在第二蚕丝蛋白膜内扩散而不是转运至第一蚕丝蛋白膜外表面，因此上述蚕丝蛋白生物膜具有定向液体运输功能。
10、当上述蚕丝蛋白生物膜用于骨缺损修复时，第一蚕丝蛋白膜朝向骨组织面，可在很大程度上降低外侧的细胞及细菌在其表面的附着，以防止或减弱它们对内侧微环境的干扰，即提供屏障功能；第二蚕丝蛋白膜朝向软组织面，有利于内侧细胞的黏附。同时第一蚕丝蛋白膜表面的血液等能主动转运至第二蚕丝蛋白膜中，使上述蚕丝蛋白生物膜具有主动供血的功能。
11、上述蚕丝蛋白生物膜兼具液体运输功能和屏障功能，而且第一蚕丝蛋白膜致密无孔，使该蚕丝蛋白生物膜具有良好的力学性能，同时，成分简单，安全性好，能满足gbr技术临床使用的需要。
12、第一蚕丝蛋白膜上的通孔要为锥形，当为圆柱形等形状时，会影响所得蚕丝蛋白生物膜的主动运输液体的作用。
13、在一实施例中，所述锥形通孔的底角为30～60°，如30°、40°、50°、60°或以上任意两个数值形成的范围。
14、在一实施例中，所述锥形通孔的小端的孔直径为10～500μm；所述锥形通孔的小端的孔中心间距为0.2～4mm。当锥形通孔的小端的孔直径偏小或孔中心间距偏大，会降低丝素蛋白膜的液体运输能力；当锥形通孔的小端的孔直径偏大或孔中心间距偏小，会降低丝素蛋白膜的力学性能，因此优选锥形通孔的小端的孔直径在10～500μm范围内，如10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm或以上任意两个数值形成的范围；孔中心间距在0.2～4mm范围内，如0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm或以上任意两个数值形成的范围，以使力学性能与液体运输能力取得平衡。
15、在一些实施例中，所述蚕丝蛋白生物膜满足以下条件中的至少一条：
16、a)所述第一蚕丝蛋白膜的厚度为50～500μm；
17、b)所述第二蚕丝蛋白膜的厚度为20～2000μm；
18、c)所述第一蚕丝蛋白膜和所述第二蚕丝蛋白膜的面积均为0.1～10000cm2；
19、d)所述第二蚕丝蛋白膜中包含药物。
20、优选所述第一蚕丝蛋白膜的厚度在50～500μm范围内，如50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm或以上任意两个数值形成的范围，以使其力学强度满足临床应用的需要。
21、优选所述第二蚕丝蛋白膜的厚度在20～2000μm范围内，如20μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1500μm、2000μm或以上任意两个数值形成的范围，以使表面粗糙度、液体浸润量等性能满足实际临床需求，同时当所述第二蚕丝蛋白膜负载药物时，还使药物负载和缓释时间满足临床使用需求在手术后3个月内持续缓释。
22、可根据临床使用需求，设置不同规格的蚕丝蛋白生物膜，如设置所述第一蚕丝蛋白膜和所述第二蚕丝蛋白膜的面积在1～10000cm2范围内，如1cm2、10cm2、100cm2、500cm2、1000cm2、5000cm2、10000cm2或以上任意两个数值形成的范围。当所述第一蚕丝蛋白膜的面积小于1cm2时，不易在其上打孔。
23、当所述第二蚕丝蛋白膜中包含药物时，该蚕丝蛋白膜相当于药物载体，能实现药物的缓释，进一步促进骨缺损的修复。其中，第二蚕丝蛋白膜中的药物可选择具有抗菌、促进新骨与新生血管生成、等功能的药物，如细胞因子bmp-2、vegf、青霉素等。
24、第二方面，本申请提供了一种所述蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其包括以下步骤：
25、(1)在温度5℃～30℃以及湿度15％～80％的环境条件下，将蚕丝蛋白水溶液浇铸或者涂布成膜，得到蚕丝蛋白单层膜；
26、(2)对所得蚕丝蛋白单层膜进行真空-水蒸气处理，得到不溶于水的蚕丝蛋白单层膜；
27、(3)对所得不溶于水的蚕丝蛋白单层膜进行打孔以形成锥形通孔，得到第一蚕丝蛋白膜；
28、(4)将蚕丝蛋白水溶液涂布在所述第一蚕丝蛋白膜的一面上，冷冻，干燥，再进行真空-水蒸气处理，即得蚕丝蛋白生物膜。
29、步骤(4)中所用蚕丝蛋白水溶液中可以添加药物，也可以不添加药物。当其添加药本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，包括第一蚕丝蛋白膜；
2.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，所述锥形通孔的底角为30～60°。
3.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，所述锥形通孔的小端的孔直径为10～500μm，所述锥形通孔的小端的孔中心间距为0.2～4mm。
4.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一条：
5.如权利要求1～4任一项所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(4)中，真空-水蒸气处理条件均如下：压强为0～20kPa，温度为1℃～50℃，湿度为80％～100％，时间为6～72h。
7.如权利要求5所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，在涂布和冷冻之间进行静置处理，其中静置处理的时间为1min～20min。
8.如权利要求5所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中的冷冻过程中，冰晶沿垂直且背离所述
9.如权利要求5所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一条：
10.如权利要求1～4任一项所述的蚕丝蛋白生物膜或如权利要求5～9任一项所述的制备方法制得的蚕丝蛋白生物膜在制备引导骨再生膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，包括第一蚕丝蛋白膜；
2.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，所述锥形通孔的底角为30～60°。
3.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，所述锥形通孔的小端的孔直径为10～500μm，所述锥形通孔的小端的孔中心间距为0.2～4mm。
4.如权利要求1所述的蚕丝蛋白生物膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一条：
5.如权利要求1～4任一项所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的蚕丝蛋白生物膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(4)中，真空-水蒸气处理条件均如下：压强为...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶虎，柳克银，邹多宏，陈文泽，
申请(专利权)人：江西丝科生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。