本发明专利技术提供了一种新型细菌纤维素和丝素蛋白的复合生物材料支架及其制造方法，包括细菌纤维素和丝素蛋白，所述复合生物材料支架是由能产生细菌纤维素的菌和丝素蛋白共同培养，细菌纤维素中的羟基与丝素蛋白上的羧基或氨基发生原位聚合反应形成化学键而制得。本发明专利技术所述的复合生物材料中纤维素与丝素蛋白间的结合牢固稳定，不容易分开，能更好地保持复合生物材料支架的生物学功能，在生物医学领域有极广的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合生物材料，特别涉及细菌纤维素和丝素蛋白的复合生物材料及其制备方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，美容产品在人们的生活中占据了越来越重要的位置。利用面膜保养面部皮肤的美容方式日益成为人们日常生活的一部分。现在的面膜所用材质由单一走向多样化，包括面贴式面膜、膏泥状面膜、乳霜型面膜等。在面贴式面膜的材质中主要采用无纺布面膜、蚕丝面膜和生物纤维面膜。无纺布面膜的基质材质是特定或随机的纤维组成的无纺布。无纺布面膜敷感比较舒适，但透气性一般。而且当精华液少时面膜边缘会翘起来，不服帖，需要躺下才能发挥其最大作用。因此这类材质的面膜与肌肤的亲和力较差，仅仅只是具有精华液载体的功能，不具备仿生物智能的功效。蚕丝面膜的主要材料是活性蚕丝蛋白。蚕丝蛋白是纤维状蛋白质，其分子结构与构成皮肤的胶原纤维相似，可天然地增强皮肤的弹性，所含的氨基酸为大量细胞裂变增殖所必须，进而加快皮肤代谢，防止皱纹天生，晋升紧致，令肌肤更加柔滑细腻。而蚕丝丝素蛋白富含多种氨基酸和表皮生长因子，提供肌肤所需的养分，保持肌肤代谢，修复受损的细胞，使肌肤逐渐恢复健康白净。同时蚕丝面膜具有轻、软、薄、透气性好，吸水性强，服帖性好等特点。因此它比无纺布材质的面膜好。但因为蚕丝面膜比较薄，其承载的精华液的量不是很大，容易造成部分精华液留在面膜袋内造成浪费，或者因吸载过多，在敷面膜的过程中部分精华液从这类面膜边缘流出。天然蚕丝持水量低，触感粗糙。生物纤维面膜是由木醋杆菌自然发酵制成的纤维体。具有类似皮肤的功能，能透氧隔离细菌，能使用于烧烫伤的披覆物。木醋杆菌iAcetobacter xjiima?)属于好氧革兰氏阴性菌，是产纤维素能力最好的菌株，它在正常的代谢条件下，可以分泌出细菌纤维素。但这类面膜不具有蚕丝的天然美容功效，需要额外添加更多的精华液。目前出现了生物纤维素复合膜，该类面膜通常采用如下制备方法:首先将保存在斜面培养基上的木醋杆菌制成摇瓶种子，通过静态培养后获得纤维素。再将培养好的纤维素分离纯化，然后与天然多糖或蛋白质等混合，制成生物纤维素复合膜。现在制备复合膜是需要经过两步工艺，即先通过培养获得纤维素膜，然后再将纯化后的纤维素膜与蛋白质等混合。这样的两步法使得生产工艺复杂，需要更多的机器设备和人力投入，产品成本高。另外在纤维素膜和蛋白质的混合过程中常会出现混合不均匀的现象，所得复合膜中纤维素和蛋白质并没有有效地互相交织在一起，会出现纤维素主要集中在复合膜的一个区域，而蛋白主要集中在另一个区域，这就不能实现复合膜的功效。现在也出现了具有生物学功能的人造复合生物材料来替代某些生物材料，例如人工皮肤、血管、角膜等，但现有的复合生物材料的使用效果都不理想。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种丝素蛋白复合生物材料支架，包括细菌纤维素和丝素蛋白，所述的细菌纤维素和丝素蛋白通过细菌纤维素中的羟基与丝素蛋白的羧基或者氨基发生聚合而相互交联在一起。进一步地，所述的细菌纤维素来自以下所列菌之一或它们的混合菌:木醋杆菌、葡糖酸醋杆菌属、根瘤菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、土壤杆菌属、无色杆菌属、固氮菌属、气杆菌属或产碱菌属。进一步地，丝素蛋白占复合材料的50%(w/w)以上。本专利技术还提供了一种丝素蛋白复合生物材料支架的制备方法，包括:将能产生细菌纤维素的菌接种在含有丝素蛋白的发酵培养基中，共同培养后获得丝素蛋白复合生物材料支架。进一步地，发酵培养基以500ml计，包含选自以下之一:含4g_8g丝素蛋白的透析溶液，或经喷雾干燥获得的丝素蛋白粉末颗粒，或者丝素凝胶干燥后物理粉碎的粉末。进一步地，所述的丝素蛋白的制备方法包括取一定量的蚕茧，在0.5% (g/ml)的NaCO3S液中，沸水I小时，脱胶丝，重复上述操作一次，脱胶丝风干即得丝素蛋白纤维，然后将丝素蛋白纤维在CaCl2:乙醇:水=2:1:8 (摩尔比)的溶液中溶解，80°C水浴I小时，使丝素蛋白纤维完全溶解，丝素蛋白纤维溶解后装入透析袋中透析，获得的丝素蛋白在制备发酵培养基时采用高温灭菌的方式。进一步地，所述的丝素蛋白的制备方法包括取一定量的蚕茧，在0.5% (g/ml)的NaCO3S液中，100°C，30分钟，然后60°C水洗6次脱去丝胶，脱胶丝风干即得丝素蛋白纤维，然后将丝素蛋白纤维在CaCl2:乙醇冰=2:1:8 (摩尔比)的溶液中溶解，65°C水浴I小时，使丝素蛋白纤维完全溶解，丝素蛋白纤维溶解后装入透析袋中透析，获得的丝素蛋白在制备发酵培养基时采用辐射灭菌的方式。进一步地，所述的发酵培养基选自以下之一:(1)按500ml计算，30.0g-60.0g的蔗糖，5.0g-l0.0g 的蛋白胨，0.5g-2.0g 的柠檬酸，0.5g-2.0g 的 Na2HPO4-12H20,1.0g-2.5g的KH2PO4,0.05g-l.5g的MgS04*7H20和丝素蛋白，其中所述的丝素蛋白选自丝素蛋白的透析溶液或经喷雾干燥获得的丝素蛋白粉末颗粒4g-8g的丝素蛋白，其余为去离子水；或(2)按500ml 计算，5.0g-13.0g 的果糖，1.0g-4.0g 的蛋白胨,0.lg-0.4g 的梓檬酸，0.lg-0.4g 的Na2HPO4.12H20，0.5g-0.8g 的 KH2PO4,0.lg-0.5g 的 MgSO4-7H20,4g-8g 的丝素蛋白，其余为去离子水；或(3)按500ml计算，20g-30g的葡萄糖，2g_5g的蛋白胨，0.2g_0.6g的梓檬酸，0.2g-0.6g 的 Na2HPO4*12H20，1.0g-1.8g 的 KH2PO4,0.5g-0.8g 的 MgSO4*7H20，4g_8g 的丝素蛋白，其余为去离子水。进一步地，在将木醋杆菌接种到含有丝素蛋白的发酵培养基中培养前，先将木醋杆菌接种在斜面培养基中活化，取活化后的菌种接种于种子培养基中。进一步地，纯化丝素蛋白复合生物材料支架的步骤包括:取出培养所得的丝素蛋白复合生物材料支架，去除膜表面的培养基和杂质，滤出水分后在蒸馏水中浸泡两天，滤干蒸馏水浸泡过的复合生物材料支架的外周水分后移至足够体积的0.1至4% (g/ml) NaOH溶液中，于60°C水浴中加热I小时，水浴后将复合生物材料支架取出滤水后再次用蒸馏水浸泡清洗泡两天，清洗后的复合生物材料支架中加入蒸馏水，并滴入2至3滴1%的醋酸溶液，复合生物材料支架再用蒸馏水清洗3-4次，获得丝素蛋白复合生物材料支架。制备方法进一步地包括以下步骤: (1)将木醋杆菌于斜面培养基进行活化，取活化后的菌种接种于种子培养基中，放置在摇床上进行培养，获得种子； (2)将步骤(I)培养所得的种子和液体培养基放入发酵培养基中继续培养，然后在28-30°C下静置培养7至15天，获得丝素蛋白复合生物材料支架初产物； (3)纯化步骤(2)中的丝素蛋白复合生物材料支架初产物的丝素蛋白复合生物材料支架。优选地，在发酵培养基中预先放入组织支架模型，使得在发酵培养过程中，丝素蛋白复合生物材料就会附着在这些模型上。进一步地，所述的组织支架模型形状为血管或角膜的形状。本专利技术的有益效果是:本专利技术是将能产生细菌纤维素的菌(例如木醋杆菌)添加在含有丝素蛋白培养基中共同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含细菌纤维素和丝素蛋白的复合生物材料，包括细菌纤维素和丝素蛋白，其特征在于，所述复合生物材料是由能产生细菌纤维素的菌和丝素蛋白共同培养，使细菌纤维素中的羟基与丝素蛋白上的羧基或氨基发生原位聚合反应形成化学键而制得。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱正华，董悦涵，
申请(专利权)人：浙江经贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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