【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学工程材料，具体涉及一种蚕丝蛋白微球及其在神经损伤修复中的应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
的信息旨在增加对本专利技术总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、神经损伤对人类的生命健康安全产生严重威胁。目前临床上针对神经损伤的治疗方法较多，主要包括细胞移植、神经缝合、自体或异体神经移植、神经营养因子注射和基因疗法等，但是治疗效果不一。随着生物材料的发展和组织工程技术的日益成熟，神经组织工程在治疗神经退行性疾病方面显示出了巨大的潜力。研究表明，电刺激能够诱导干细胞向神经方向分化。压电材料是一种在外力作用产生形变，进而在表面产生电效应的材料。压电材料可用于诱导干细胞向神经方向分化，这种作用已经得到验证，但作为细胞支架的压电材料一般是二维膜状材料，细胞在膜状材料表面的培养分化与体内实际环境差别较大。目前，采用明胶微球等材料作为干细胞立体培养和扩增的支架材料已经得到应用，但由于结构形成的原因，这种采用难以获得压电性能。
3、蚕丝蛋白在生物医药等领域已经得到了广泛应用，蚕丝蛋白微球也在药物递送等方面得到推广。蚕丝蛋白有多种晶体结构，在适当溶剂的作用下可转变为结构不对称的β-sheet结构，但由于微球形成过程中导致蛋白晶体结构单元的多向性，使蛋白微球难以体现出压电性质。
技术实现思路
1、针对目前缺乏具有压电性能的微球的问题，本专利技术提供一种以蚕丝蛋白为原料制备的压电微球，具有良
2、本专利技术的另一目的在于提供一种上述蚕丝蛋白压电微球的制备方法，蚕丝蛋白与可溶性聚合物混合进行二次成膜以制备蚕丝蛋白微球，通过调节蚕丝蛋白与可溶性聚合物的比例和控制微球的粒径，再利用膜极化技术获得压电蚕丝蛋白微球。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述蚕丝蛋白压电微球不但可用于干细胞的立体培养，也能利用其压电性能诱导干细胞向神经方向分化。
4、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
5、一种蚕丝蛋白压电微球的制备方法，包括以下步骤：
6、（1）将脱胶蚕丝溶解，获得溶液；
7、（2）将溶液透析，获得透析液即蚕丝蛋白液；
8、（3）将蚕丝蛋白液和成膜剂溶液混合后制膜，获得混合膜i；
9、（4）将混合膜i在醇溶液中溶解，固液分离后，固体即为蚕丝蛋白微球；
10、（5）蚕丝蛋白微球分散于分散剂溶液后制膜，获得混合膜ii；
11、（6）将混合膜ii夹在两电极板之间，通电进行极化，获得极化膜；
12、（7）将极化膜在水中溶解，获得蚕丝蛋白压电微球的分散液。
13、所述蚕丝蛋白液的质量浓度为5%-10%。
14、所述蚕丝蛋白和成膜剂的质量比优选为1:4-4:1。
15、所述成膜剂或分散剂为水溶性高聚物，选自pva（聚乙烯醇）、pvp（聚乙烯吡咯烷酮）和peg（聚乙二醇）中至少一种。优选的，所述pva的分子量范围为30000-70000；pvp的分子量范围为k12-k120；peg的分子量范围为1000-8000。
16、步骤（5）中，蚕丝蛋白微球和分散剂在混合的溶液中的质量百分浓度为0.5%-25%；优选为1%-10%。
17、混合膜i和醇溶液的质量体积比为1.0g:100ml；所述醇为甲醇或乙醇；所述醇溶液的质量百分浓度为40%-95%。优选的，醇溶液为50%-70%的甲醇溶液。
18、混合膜ii的厚度为不大于1mm，优选为0.5mm-0.8mm。进一步地，极化的电压为不低于15kv，优选为20kv-25kv；通电的时间为10min-30min。
19、一种上述制备方法获得的蚕丝蛋白压电微球。
20、所述蚕丝蛋白压电微球的粒径为1μm-100μm。
21、上述蚕丝蛋白压电微球可用于细胞的立体培养，还可以作为组织工程支架使用，应用于诱导神经干细胞分化、修复神经损伤和治疗神经退行性疾病。
22、一种立体培养细胞的方法，包括以下步骤：
23、将灭菌后的蚕丝蛋白压电微球置于培养基中混匀，然后加入细胞悬液进行接种，静置或搅拌培养。
24、所述接种的密度为(0.5-20)×105个/l；蚕丝蛋白压电微球在培养基中的浓度约0.1g/l-10g/l。
25、灭菌的方法选自射线辐照、紫外灭菌、酒精浸泡中的至少一种。
26、所示细胞选自间充质干细胞、神经干细胞、神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞中的至少一种。
27、所述培养基为神经干细胞增殖培养基，优选为添加了2% b27、1% glutamax、20ng/ml egf、20ng/ml bfgf、1%青霉素-链霉素双抗的neurobasal培养基。
28、优选的，步骤（1）接种后静置一段时间再进行搅拌培养。
29、一种诱导神经干细胞神经分化的方法，包括以下步骤：
30、（i）将灭菌后的蚕丝蛋白压电微球加入神经干细胞悬液进行接种并孵育；
31、（ii）将上述培养体系超声培养。
32、灭菌的方法选自射线辐照、紫外灭菌、酒精浸泡中的至少一种。
33、所述培养基为神经干细胞分化培养基，优选为添加了2% b27、1% glutamax、1%fbs、1%青霉素-链霉素双抗的neurabasal培养基。
34、所述接种的密度为(0.5-20)×105个/ml；蚕丝蛋白压电微球在培养基中的浓度约0.1g/l-10g/l。
35、培养的条件为37℃，5% co2，每天300w超声10-15min，培养时间为7-10天，培养基每2-3天更换1次。
36、一种细胞制剂，包括附着于上述蚕丝蛋白压电微球上的细胞。
37、所述细胞为间充质干细胞、神经干细胞、神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞中的至少一种。
38、上述细胞制剂通过细胞在含有蚕丝蛋白压电微球的培养基中培养获得。
39、一种上述细胞制剂制备的药剂或药械。
40、上述药剂或药械为可用于注射的注射液或粉针剂。
41、本专利技术的机理如下：
42、本专利技术中，制备微球的基本原理是蚕丝蛋白在溶液状态先与成膜剂形成均匀溶液，然后经干燥得到混合均匀的膜。当混合膜i置于醇水溶液中搅拌时，成膜剂发生溶解，而蚕丝蛋白在醇中发生相转化，变成不溶性的β结晶相，表面收缩变成实心的蚕丝蛋白微球。蚕丝蛋白微球本身没有压电性，为了使蚕丝蛋白微球产生压电特性，需要将其通电极化。因此，以分散剂溶液包裹蚕丝蛋白微球，混合悬液成膜后，蚕丝蛋白微球与分散剂是相互独立的相，微球嵌在分散剂固体中，便于进行下一步的极化。
43、本专利技术具有以下优点：
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【技术保护点】
1.一种蚕丝蛋白压电微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蚕丝蛋白液的质量浓度为5%-10%；所述蚕丝蛋白和成膜剂的质量比为1:4-4:1；
3.一种如权利要求1-2任一所述的制备方法获得的蚕丝蛋白压电微球，其特征在于，蚕丝蛋白压电微球的粒径为1μm-100μm。
4.一种如权利要求3所述的蚕丝蛋白压电微球作为细胞的立体培养支架、组织工程支架的应用。
5.一种立体培养细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：将灭菌后的如权利要求4所述的蚕丝蛋白压电微球置于培养基中混匀，然后加入细胞悬液进行接种，静置或搅拌培养。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接种的密度为(0.5-20)×105个/L；蚕丝蛋白压电微球在培养基中的浓度约0.1g/L-10g/L；
7.一种诱导神经干细胞神经分化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，灭菌的方法选自射线辐照、紫外灭菌、酒精浸泡中的至少一种；
9.一种细
10.根据权利要求9所述的细胞制剂、药剂或药械，其特征在于，剂型为注射液或粉针剂。
...【技术特征摘要】
1.一种蚕丝蛋白压电微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蚕丝蛋白液的质量浓度为5%-10%；所述蚕丝蛋白和成膜剂的质量比为1:4-4:1；
3.一种如权利要求1-2任一所述的制备方法获得的蚕丝蛋白压电微球，其特征在于，蚕丝蛋白压电微球的粒径为1μm-100μm。
4.一种如权利要求3所述的蚕丝蛋白压电微球作为细胞的立体培养支架、组织工程支架的应用。
5.一种立体培养细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：将灭菌后的如权利要求4所述的蚕丝蛋白压电微球置于培养基中混匀，然后加入细胞悬液进行接种，静置或搅拌培养。<...
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