一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂及其制备方法与应用，属于生物材料技术领域。本发明专利技术通过将TP与具有良好生物相容性的丝素蛋白微凝胶(GSF)结合，并借助粘性再生丝素蛋白溶液(RSF)的作用将三种材料巧妙复合，简单快速制备出具有良好生物相容性、优异的机械强度、生理粘附性、形状适应能力和自愈合性兼顾的仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂。本发明专利技术制备所得仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂兼具优异的抗菌抗氧化和生物相容性，并有望应用于伤口修复。在一定程度上解决了目前无法制备出兼具优异机械强度、可塑性、自愈合和抗菌抗氧化等生物功能性的丝素蛋白基医用粘合剂的技术难题。术难题。术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物材料
，尤其是指一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]人体组织修复是炎症反应、细胞增殖、组织重塑等多因素共同参与并高度协调、相互调控的复杂生物学过程。常常伴随感染、异物残留或者其它各类因素导致伤口愈合过程受阻，创面缺乏达到愈合的必要条件，这导致愈合过程很可能不充分、耗时长，因此需要额外的手术干预来固定破损伤口并促进愈合。虽然传统的外科手术缝合线、钉可以在一定程度上粘合破裂表皮，但是需拆除或二次更换。医用粘合剂是能够和人体组织相互作用，承受动态作用力，使组织间或组织与非组织间快速粘合，并能够起到一定生物功能性的生物粘合材料。其可代替外科手术缝合线、钉，由缝扎到直接粘合，可对无规、无表皮的伤口实现个性化定制，修复过程美观，无需拆除或二次更换，避免疤痕形成，消除排异反应造成的红肿、渗液，促进组织再生。在过去的几十年，各式各类的化学类粘合剂被研发，包括生物基粘合剂、有机合成粘合剂和复合型粘合剂，例如有机硅胶粘剂、环氧树脂类胶粘剂和聚氨酯类胶粘剂，但是这些粘合剂具有较差的力学性能、放热强烈以及对活体组织产生免疫排斥反应等缺点。天然蛋白质基粘合剂具有良好的生物相容性和较低的免疫原性，更能满足临床治疗对提高治疗过程舒适度的要求。
[0003]丝素蛋白(SF)是从天然家蚕中提取的高分子可溶性结构蛋白质，具有优异的生物相容性、细胞黏附性和可调控的生物降解性，其已被美国食品及药品管理局(FDA)批准可应用于医学用途的生物材料，丝素蛋白衍生的各种生物材料已在创伤修复等生物医药领域领域中得到了大量的临床应用，尤其是作为可降解手术缝合线基材的应用已具有悠久的历史。同时，丝素蛋白还具有优异的可加工特性，能在温和的条件下制备成凝胶、薄膜、海绵、纳米纤维等多种形式。然而其缓慢的凝胶速率、不恰当的机械强度和较弱的生物活性限制了其在生物医用领域的应用，可通过对丝素蛋白二级结构的调控实现对丝素蛋白凝胶速率、力学性能等综合调控，以满足不同生物组织工程对生物材料性能的需要。
[0004]茶多酚(TP)是从茶叶中提取的多羟基酚类化合物的复合物，含有邻苯二酚和邻苯三酚结构，可作为天然蛋白质大分子链的交联剂以促进蛋白质改性，可与人体组织大分子在干湿态环境中形成高度稳定的交联。茶多酚作为多酚类物质，具有适当的生物相容性，优异的抗氧化、抗菌、抗炎症特性。
[0005]近年来，贻贝在海洋中与礁石产生牢固粘合的现象启发了科研人员对于仿生贻贝粘附制备医用粘合剂的探索。贻贝与基质界面之间强大的湿性粘附力主要来自六个重要的贻贝足蛋白(mfps)，即mfp
‑
1至mfp
‑
6。值得注意的是，3，4
‑
二羟基苯丙氨酸(DOPA)残基都存在于这六个蛋白质中，该功能性残基具有很强的湿态粘附性，并且被认为是斑块界面上最重要的粘附底漆。受海洋生物贻贝可以通过分泌粘附蛋白形成坚硬的粘附斑从而牢固地粘附在海水中的各种异物表面启发，目前已有很多关于仿生贻贝粘附机理的医用粘合剂的研
究，并开发了一系列通过邻苯二酚交联的具有优异湿态粘附性能的生物基粘合剂。例如，杨黄浩等人(Qiao Z,Lv X,He S,Bai S,Liu X,Hou L,He J,Tong D,Ruan R,Zhang J,Ding J,Yang H.A mussel
‑
inspired supramolecular hydrogel with robust tissue anchor for rapid hemostasis of arterial and visceralbleedings.Bioact Mater.2021Feb 18；6(9):2829
‑
2840.)通过单宁酸(TA)交联壳聚糖(CS)和丝素蛋白(SF)，将它们结合在一起，以保持水凝胶的结构稳定性，该水凝胶具有强大的机械性能
[0006](308.47
±
29.20kPa)，特别是湿组织粘附能力(剪切粘附强度为29.66
±
0.36kPa)。与先前报道的其他材料相比，所获得的CS/TA/SF水凝胶在各种动脉和内脏出血模型中产生了较低的失血量和较短的止血时间，这可归因于CS在潮湿状态下伤口闭合的协同作用以及其固有的止血活性。作为一种优越的止血密封剂，本工作中提出的独特水凝胶可以在治疗部分受限的情况下，在急性伤口和大出血中提供显著优势。李新明教授等人(Jing J,Liang S,Yan Y,Tian X,Li X.Fabrication ofHybrid Hydrogels from Silk Fibroin and Tannic Acid with Enhanced Gelation andAntibacterialActivities.ACS Biomater Sci Eng.2019Sep 9；5(9):4601
‑
4611.)利用邻苯二酚基团接枝丝素蛋白制备了有机
‑
无机杂化水凝胶SF
‑
TA，单宁酸的引入有效诱导丝素蛋白凝胶，凝胶时间短，干态粘附强度可达16.2kPa，具有一定程度的抗菌活性和清除自由基的能力，体外实验也证实其可以显著加速小鼠背部全层皮肤伤口愈合。然而两者均不具备良好的形状可塑性、适应性、抗压性和良好的自愈合能力。
[0007]目前研究者开发出的生物医用粘合剂具有适当的机械强度或抗菌抗氧化等生物功能性，但是制备出兼具优异生物相容性、可塑性、自愈合等功能性集聚一体的丝素蛋白基医用粘合剂仍然是迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂及其制备方法与应用。本专利技术通过将TP与具有良好生物相容性的丝素蛋白微凝胶(GSF)结合，并借助粘性溶液RSF的作用将三种材料巧妙复合，简单快速制备出具有良好生物相容性、抗菌和抗氧化性能、优异的机械强度、生理粘附性、形状适应能力和自愈合性兼顾的仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂，即SF/TP/GSF复合粘合剂，具体制备流程图如图1所示。本专利技术的SF/TP/GSF复合粘合剂兼具可塑性与自愈合、优异的抗菌抗氧化和生物相容性，并有望应用于伤口修复。在一定程度上解决了目前无法制备出兼具优异机械强度、可塑性、自愈合和抗菌抗氧化等生物功能性的丝素蛋白基医用粘合剂的技术难题。
[0009]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0010]本专利技术第一个目的是提供一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将丝素蛋白微凝胶与茶多酚溶液混合，搅拌，得到TP/GSF混合液；
[0012]向所得TP/GSF混合液中加入再生丝素蛋白溶液，搅拌，得到所述仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述丝素蛋白微凝胶通过以下方法制备得到：
[0014]将再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将丝素蛋白微凝胶与茶多酚溶液混合，搅拌，得到TP/GSF混合液；向所得TP/GSF混合液中加入再生丝素蛋白溶液，搅拌，得到所述仿贻贝多功能丝素蛋白基粘合剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白微凝胶通过以下方法制备得到：将再生丝素蛋白溶液进行浓缩，稀释和孵化，得到浓度为6wt％～13wt％的丝素蛋白水凝胶；将所得丝素蛋白水凝胶破碎，过筛，得到所述丝素蛋白微凝胶。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白微凝胶的粒径为1μm～100μm。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述茶多酚溶液的质量分数为2wt％～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卉，廖文怡，周凯，张克勤，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：