一种负载生长因子的微纳米复合膜制造技术

本发明专利技术公开了一种负载生长因子的微纳米复合膜，该微纳米复合膜是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水微纳米纤维层和疏水微纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性微纳米纤维膜、疏水性微纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；其中的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；该微纳米复合膜结构设计合理，使负载的生长因子具有缓释性，且构成膜层的材料具有保持生长因子活性的作用。

A growth factor loaded micro nano composite film

【技术实现步骤摘要】
一种负载生长因子的微纳米复合膜
本专利技术涉及生物材料
，具体涉及一种负载生长因子的微纳米复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
生长因子作为细胞分泌的具有诱导和刺激细胞增殖、维持细胞存活等生物效应的水溶性蛋白质，对细胞增殖、组织修复和再生具有重要的促进作用，负载生长因子的材料在组织修复材料领域受到广泛关注；然而，生长因子直接使用时会因为存在的环境因素而失活，使其存在稳定性降低、寿命短，而达不到预期的生物效应。目前，通常采用生物材料负载生长因子的方式将生长因子在一定的时间内持续释放给组织修复细胞，诱导受损组织修复和再生，目前负载生长因子生物材料主要以能形成水凝胶生物高分子材料为主，负载方式包括直接混合包覆、以及通过层层自组装、静电纺丝等技术将生长因子嵌入凝胶材料中，而通常水溶性的凝胶分子的机械强度差、且为了提高生长因子的负载量以及缓释行为等常需要添加额外的化学试剂，包括增强机械强度的无机填料、致孔剂、消泡剂、有机溶剂等，而化学物质的添加不可避免的会对生长因子的活性造成影响。蛋壳膜作为一种具有纤维网状结构的半透膜，具有良好的透气性和力学性能以及满足生长因子负载的天然多孔结构，且孔结构分布均匀，孔径分布范围窄，为生长因子的负载提供充足的活性位点，且可有效控制生长因子的负载量和释放量；蛋壳膜主要有角蛋白、胶原蛋白等蛋白质构成，其和生长因子具有良好的生物相容性，有利于保持生长因子的生物活性，同时还含有透明质酸、硫酸软骨素等构成细胞外基质的主要成分，因此蛋壳膜作为生长因子的负载材料用于组织修复材料，具有良好的生物组织相容性、并且无毒无免疫原性，同时可有效保护和保持生长因子的活性。因此，本专利技术以与生长因子具有良好相容性的蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时将蛋白质以盐析的形式包覆于生长因子表面，而后采用静电纺丝技术将纳米纤维膜包裹于负载生长因子的蛋壳膜表面构成外保护层获得一种负载生长因子的微纳米复合膜，该复合膜作为促组织修复材料在医用敷料以及组织工程支架材料等领域具有良好的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种负载生长因子的微纳米复合膜，该复合膜具有良好的生物相容性，且能有效保持生长因子的生物活性，用于组织修复材料，具有良好的生长因子缓释能力，解决了目前负载生长因子的组织修复材料中生长因子易失活以及负载量和缓释速度难以控制的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：(1)蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：11)取新鲜禽类蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成单层片状的蛋壳膜，待用；12)将生长因子加入步骤11)分离出的蛋清中，搅拌超声均匀后，将步骤11)中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；(2)疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：21)将亲水性生物高分子材料分散于去离子水中配制成纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12)获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；22)将步骤11)中的蛋黄超声搅拌均匀形成蛋黄液，再将疏水性生物高分子材料分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；(3)负载生长因子的微纳米复合膜的制备重复步骤(2)将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，获得负载生长因子的微纳米复合膜；优选地，步骤11)中所述的禽类蛋为鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋中的一种；优选地，步骤11)中所述的生长因子与蛋清的重量比为：(0.01-0.05)∶1；所述的氯化钠溶液的浓度为2mol/L；所述生长因子的加入量为蛋壳膜面积的(0.001-0.005)g/cm2；优选地，步骤(21)中所述的亲水性生物高分子材料由如下重量比的原料制备而成：透明质酸∶海藻酸盐∶聚乙二醇∶氨基化明胶＝1∶1∶2∶2；所述的纺丝液的浓度为20-50wt％；进一步地，所述的氨基化明胶的制备方法为明胶与环氧基硅烷偶联剂反应之后，再与氨基试剂反应获得；进一步地，所述的环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述的氨基试剂为乙二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中的一种，所述的明胶、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氨基试剂的摩尔比为1∶1-10∶0.5-10；优选地，所述的环糊精溶液的质量百分浓度为18-20wt％；优选地，步骤22)中所述的蛋黄液与疏水性生物高分子材料的重量比为0.1-1∶10；所述的有机溶剂为乙醇、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的两种以上；所述的纺丝液的浓度为10-50wt％；进一步地，所述的疏水性生物高分子材料由聚己内酯和聚乳酸等质量混合获得；优选地，所述的静电纺丝参数为，纺丝电压为15-20kv，纺丝液接收距离为20-30cm，纺丝液流出速度为0.5-1mL/h；本专利技术所述的负载生长因子的复合膜可应用于制作组织工程支架以及用于医用创面敷料；可针对具体的不同组织修复负载不同类型的促组织修复的生长因子或者药物。本专利技术的有益效果是：本专利技术的负载生长因子微纳米复合膜能有效保持生长因子的活性和存在稳定性，且富含促进组织修复的营养物质，其中负载的生长因子在常温下保持30天，生长因子的失活率不超过2.5％，且具有保持生长因子缓释的结构，生长因子具有良好的缓释行为，在组织修复材料应用领域具有良好的应用前景；本专利技术的负载生长因子的复合膜层具有多层结构，从内层至外层依次是负载生长因子的蛋壳膜层、蛋白盐析沉积获得的蛋白层、亲水性纳米纤维层、疏水性纳米纤维层；其中蛋白层与亲水性纳米纤维层间以及亲水纳米纤维层与疏水纳米纤维层间皆以环糊精作为生物粘结剂，以化学键或静电作用的方式提高了层与层之间的结合强度，而避免后期使用过程中层与层间的脱落，提高了复合膜层的稳定性，同时也增强了外层微纳米纤维膜对内层负载生长因子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水微纳米纤维层和疏水微纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：/n（1）蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：/n11）取新鲜禽类蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成单层片状的蛋壳膜，待用；/n12）将生长因子加入步骤11）分离出的蛋清中，搅拌超声均匀后，将步骤11）中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；/n（2）疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：/n21）将亲水性生物高分子材料分散于去离子水中配制成纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12）获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；/n22）将步骤11）中的蛋黄超声搅拌均匀形成蛋黄液，再将疏水性生物高分子材料分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；/n（3）负载生长因子的微纳米复合膜的制备/n重复步骤（2）将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，即可获得负载生长因子的微纳米复合膜。/n...

【技术特征摘要】
1.一种负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水微纳米纤维层和疏水微纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
（1）蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11）取新鲜禽类蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成单层片状的蛋壳膜，待用；
12）将生长因子加入步骤11）分离出的蛋清中，搅拌超声均匀后，将步骤11）中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
（2）疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
21）将亲水性生物高分子材料分散于去离子水中配制成纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12）获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22）将步骤11）中的蛋黄超声搅拌均匀形成蛋黄液，再将疏水性生物高分子材料分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
（3）负载生长因子的微纳米复合膜的制备
重复步骤（2）将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，即可获得负载生长因子的微纳米复合膜。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张正男，段书霞，韩涵，付迎坤，林建香，石沛龙，崔彬彬，王红磊，韩修恒，田崇，于肇锦，郝明，严子跃，佘开江，
申请(专利权)人：河南亚都实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41