一种丝素蛋白-明胶水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及生物材料技术领域，一种丝素蛋白

【技术实现步骤摘要】
一种丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及水凝胶制备方法领域，特别涉及一种丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶具有类似于天然细胞外基质(ECM)的三维交联网络，在组织工程中应用潜力巨大。水凝胶具有类似于固体的机械性能并可以快速扩散，与液体类似，在水中可以吸水膨胀同时能保持自身三维结构，并且由于水凝胶的分子可设计性，在多个方面有着广泛的应用。但目前的水凝胶仍有多方面的缺陷，如生物相容性、生物可降解性等问题。
[0003]明胶是一种由胶原部分水解获得的可溶性蛋白质。明胶凝胶是通过分子间氢键结合成物理网络，具有热逆变性，广泛用于食品工业、制药、化妆品、照相行业等
明胶具有温敏特性，是一种常用的水凝胶材料。但未处理的明胶水凝胶在体温条件下形态极不稳定，会转变为溶液，需要经过接枝改性等处理进行交联。过程较为繁琐，且交联剂通常具有细胞毒性，不利于其在生物医药领域的应用。
[0004]丝素蛋白是一种天然蛋白质材料，再生丝素材料具有良好的生物相容性、生物可降解速度及可调控的理化性质，这使得这种材料作为一种组织修复支架材料获得研究者的广泛关注。丝素蛋白可通过醇诱导等处理发生构象转变，形成结构稳定、力学性能可调的水凝胶。但是，丝素蛋白缺乏细胞粘附位点，不利于细胞的粘附、增殖。
[0005]丝素蛋白
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明胶复合水凝胶有望结合两种材料的优势，构建生物相容性良好且在体温下稳定的水凝胶。然而，目前的丝素蛋白r/>‑
明胶复合水凝胶仍然需要接枝改性、添加交联剂等处理，残留的交联剂不利于细胞生长，限制了其在生物医药领域的应用。制备条件温和，生物相容性良好的丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备仍需进一步探索。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术存在的不足，本专利技术提供一种无需甲基丙烯酸化或其他改性处理明胶、不使用有细胞毒性的交联剂，操作简单，且制备效率高的丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法。
[0007]一种丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)获取预设浓度的结晶型丝素蛋白溶液；
[0009](2)获取预设浓度的明胶溶液；
[0010](3)按预设比例，在室温下将所述结晶型丝素蛋白溶液与所述明胶溶液共混，静置1～96小时，得到丝素蛋白
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明胶水凝胶。
[0011]作为优选，所述步骤(1)中，所述结晶型丝素蛋白溶液是以丝素蛋白水溶液为原料制备的，所述丝素蛋白水溶液的制备方法包括：按浴比1:100～1:1000，将剪碎的蚕丝在浓度为0.001～0.05M的碳酸钠溶液中微沸蒸煮5～60min，用去离子水洗净蚕丝表面的丝胶，将脱胶后的蚕丝于20～90℃条件下烘干，并于10～80℃温度下溶解于溴化锂溶液中，浴比
1:100～30:100，溶解后采用去离子水透析3日以上，得到的丝素蛋白溶液。
[0012]作为优选，所述步骤(1)中，
[0013]结晶型丝素蛋白溶液的制备方法包括以下3种方法中的任意一种：
[0014]方法1：获取预设浓度的丝素蛋白溶液，用超声细胞粉碎仪对所述预设浓度的丝素蛋白溶液进行超声处理，静置后形成丝素蛋白水凝胶，再用超声细胞粉碎仪超声处理所述丝素蛋白水凝胶；
[0015]方法2：获取丝素蛋白溶液，将所述丝素蛋白水溶液成膜后再溶解，反复3次以上；
[0016]方法3：将所述丝素蛋白水溶液浓缩到15
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30％后，再用去离子水稀释并在不低于60℃的条件下孵育成胶，然后用超声细胞粉碎仪超声处理。
[0017]作为优选，所述步骤(1)中，所述结晶型丝素蛋白溶液中，结晶型丝素蛋白的浓度1～4wt％。
[0018]作为优选，所述步骤(3)中所述共混后的混合物中，结晶型丝素蛋白占总蛋白的含量在30～90wt％；所述总蛋白由结晶型丝素蛋白与明胶组成。
[0019]作为优选，所述步骤(3)中，所述共混后的静置，静置温度为0
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100℃。
[0020]作为优选，所述步骤(1)中所述结晶型丝素蛋白溶液中的蛋白结构为结晶型蛋白。
[0021]作为优选，所述步骤(3)中得到的所述丝素蛋白
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明胶水凝胶，其内部为多孔结构。
[0022]作为优选，所述步骤(3)中，结晶型丝素蛋白占总蛋白的含量在30～90wt％范围内，随结晶型丝素蛋白比例提高，制得的丝素蛋白
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明胶水凝胶的弹性模量也随之提高。
[0023]本专利技术以丝素蛋白、明胶为原料，不需要有机溶剂或其他添加物，制备得到结构稳定，不发生明显溶胀的水凝胶。为功能性水凝胶的制备提供了新方法，可用于生物医药及组织工程等领域
[0024]本专利技术具有以下明显优点：
[0025](1)不需要对明胶进行接枝改性处理，操作简单，并且保留了明胶良好的生物相容性。
[0026](2)由于本专利技术的凝胶过程是利用不同蛋白的亲疏水性能、结晶结构稳定性等方面的差异，通过物理交联形成水凝胶网络，整个制备过程不需添加任何化学交联剂或其他有毒试剂，不会引起水凝胶生物相容性降低。
[0027](3)由于本专利技术所制备的水凝胶只包含可降解的丝素蛋白、明胶，降解产物为氨基酸，可被人体吸收，炎症反应小，显著提高了材料的生物安全性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0029]图1是本实施例一所述专利技术所提供的丝素蛋白
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明胶水凝胶制备方法的流程图。
[0030]图2是实施例二所述的丝素蛋白
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明胶水凝胶在37度PBS中的光学形态图像。
[0031]图3是实施例三所述的丝素蛋白
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明胶水凝胶冻干后的扫描电镜图。
[0032]图4是实施例四所述的不同丝素蛋白
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明胶水凝胶压缩模量对比图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0034]本专利技术的技术方案的思路如下：
[0035](1)按常规方法制备丝素蛋白水溶液，将得到的溶液进行浓缩或稀释，溶液的质量分数为1～30wt％。然后将调整浓度后的丝素蛋白溶液进行结晶化处理，得到结晶型丝素蛋白溶液。
[0036](2)将明胶颗粒溶于热水，调节其浓度。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取预设浓度的结晶型丝素蛋白溶液；(2)获取预设浓度的明胶溶液；(3)按预设比例，在室温下将所述结晶型丝素蛋白溶液与所述明胶溶液共混，静置1～96小时，得到丝素蛋白
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明胶水凝胶。2.根据权利要求1所述的丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述结晶型丝素蛋白溶液是以丝素蛋白水溶液为原料制备的，所述丝素蛋白水溶液的制备方法包括：按浴比1:100～1:1000，将剪碎的蚕丝在浓度为0.001～0.05M的碳酸钠溶液中微沸蒸煮5～60min，用去离子水洗净蚕丝表面的丝胶，将脱胶后的蚕丝于20～90℃条件下烘干，并于10～80℃温度下溶解于溴化锂溶液中，浴比1:100～30:100，溶解后采用去离子水透析3日以上，得到的丝素蛋白溶液。3.根据权利要求1所述的丝素蛋白
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明胶水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，结晶型丝素蛋白溶液的制备方法包括以下3种方法中的任意一种：方法1：获取预设浓度的丝素蛋白溶液，用超声细胞粉碎仪对所述预设浓度的丝素蛋白溶液进行超声处理，静置后形成丝素蛋白水凝胶，再用超声细胞粉碎仪超声处理所述丝素蛋白水凝胶；方法2：获取丝素蛋白溶液，将所述丝素蛋白水溶液成膜后再溶解，反复3次以上；方法3：将所述丝素蛋白水溶液浓缩到15
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【专利技术属性】
技术研发人员：姚丹语，黄睿，杨茜茹，林建湘，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：