一种组织工程支架制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种组织工程支架，所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列沉积而成的组织结构。本实用新型专利技术所揭示组织工程支架可以实现小批量或大批量生产，且纤维的最小直径可控制在纳米级，丝素蛋白纤维的应用使产品具有良好的机械性能和理化性质。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物材料领域，尤其涉及一种丝素蛋白纤维组织工程支架。
技术介绍
疾病和创伤引起的组织、器官的缺损或功能障碍是人类健康所面临的主要危害之一。如何克服自体或异体组织、器官移植中存在的“以创伤修复创伤”、供体来源不足、免疫排斥等缺陷，从根本上解决组织、器官缺损修复和功能重建等问题，已成为生命科学领域的国际性前沿课题。很久以来，人们一直梦想人体的组织或器官能像机器的零件一祥，可以在エ厂内 大批量生产，一旦体内的组织或器官出现问题，便可以用“新的零件”更换。组织工程的提出、建立和发展，为解决这ー问题提供了新的策略。组织工程学是ー门新兴的交叉学科，它融合了工程学和生命科学的基本原理和方法，目的是在体外构建ー个有生物活性的种植体，植入体内修复组织缺损，替代器官功能。目前，利用静电纺丝技术制备的纳米纤维，已经广泛地应用于组织工程领域。静电纺丝技术能够直接、连续地制备聚合物納米纤维，静电纺丝技术具有エ艺流程短、制品功能优异，如比表面积大、孔隙率高、纤维均一性好等等优点。另ー方面，由于丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含有18种氨基酸，同时具有良好的机械性能和理化性质，所以是理想的组织工程支架材料。但是，众所周知，静电纺丝的エ艺基本成熟，但其产量还仅仅局限于实验室制备和小批量生产，这已成为制约纳米纤维应用和静电纺丝技术发展的主要瓶颈问题。因此，有必要研制ー种可以实现小批量或大批量生产的组织工程支架。
技术实现思路
本技术解决的问题是提供一种可以实现小批量或大批量生产的纳米纤维组织工程支架。为解决上述问题，本技术掲示了一种组织工程支架，所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列沉积而成的组织结构。优选地，所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维随机排列沉积而成的组织结构。优选地，所述气泡静电纺丝素蛋白纤维的直径为20nm至120nm。与现有技术相比，本技术具有以下优点本技术所掲示的组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列而成的组织结构，气泡静电纺可以实现小批量或大批量生产，且纤维的最小直径可控制在纳米级，丝素蛋白纤维的应用使产品具有良好的机械性能和理化性质。附图说明图I是本技术中组织工程支架纤维的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例中的技术方案进行详细地描述。如图I所示，本技术掲示了一种组织工程支架，该组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维I排列沉积而成的组织结构，其中气泡静电纺丝素蛋白纤维I的排列为随机排列。 静电纺丝法是通过高压静电产生的电场カ拉伸聚合物溶液或熔体来制备纳米纤维的重要方法，也是制备纳米纤维最直接最简单的方法。与其它常用纺丝方法相似，在静电纺丝エ艺过程中，聚合物溶液或熔体首先被装入贮液池，溶液或熔体经管道导入微细管，然后再通过微细管ロ进行纺丝。但与传统的干、湿法纺丝直接通过微细管挤压喷射成丝方法不同的是，静电纺丝方法的主要原理是使溶液或熔体在微细管ロ形成稳定的带电小液滴，根据电流体动力学，受电场力作用，液滴在静电场中将变形为锥体(泰勒锥)，当电场カ大于表面张カ时有射流从泰勒锥顶端射出。射流在电场中飞行过程中溶剂逐渐挥发而聚合物固化成丝，然后沉积在收集装置上。这种传统的静电纺丝法其产量低，其エ业应用受到了限制。气泡静电纺丝法是ー种新型静电纺丝方法，能实现静电纺纤维一定程度的批量生产。气泡静电纺丝法的基本原理是利用在溶液中通压缩气体的方法在自由液面生成单个或多个有规律且较均匀的气泡状凸起，气泡在静电场中相当于传统静电纺丝方法中的泰勒锥。利用安装在溶液底部且竖直向上的金属电极与接收极板间形成高压静电场，在静电场作用下，溶液中的电荷被极化分布在溶液表面特别是气泡表面，当电场カ等于或大于溶液表面张カ时，将有射流从气泡顶端射出。射流飞出时，气泡由于受静电カ、表面张カ和内外压カ等作用变得不稳定，再加上气泡极薄，极易破裂，气泡膜分裂成无数根射流，射流在静电力作用下飞向负极板，期间溶剂挥发，射流固化成超细和纳米纤维沉积在收集板上，形成以无纺布形式存在的纳米纤维膜。由于在气泡静电纺丝法中a)气泡作为泰勒锥，破裂时可以分裂成无数根射流；b)气泡的体积和表面积远大于传统静电纺丝中的泰勒锥体积和表面积；c)气泡的数量可以通过多种方法进行控制和调节，可以同时产生多个泰勒锥同时进行纺丝。因此，采用气泡静电纺丝法所获得的纤维产量远远高于采用传统的静电纺丝法所获得的纤维产量，可以实现大批量纤维的生产，而且采用气泡静电纺丝法所获得的纤维的最小直径可达到纳米级别。气泡静电纺丝法是ー种新型静电纺丝方法，可以实现小批量或大批量纳米纤维的生产，所以采用气泡静电纺丝法制备可生物相客、生物降解的丝素蛋白纳米纤维支架，纤维的最小直径可控制在纳米级，产品具有良好的机械性能，能够模拟天然细胞外基质的结构，而且能充分满足作为组织工程支架的要求，为从根本上解决组织、器官缺损修复和功能重建并实现エ业化生产做好前期准备。丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，是ー种可生物相容和生物降解的天然丝素蛋白，含有18种氨基酸，同时具有良好的机械性能和理化性质，如良好的柔韧性和抗拉伸強度、透气透湿性、缓释性等，而且经过不同处理可以得到不同的形态，如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。因此，丝素蛋白纤维是理想的组织工程支架的丝素材料。在本技术优选实施例中，气泡静电纺丝素蛋白纤维I的直径可以达到20nm至120nm,更好地模拟了天然细胞外基质的结构和功能。本技术所掲示的组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列而成的组织结构，气泡静电纺可以实现小批量或大批量生产，且纤维的最小直径可控制在纳米级，丝素蛋白纤维的应用使产品具有良好的机械性能和理化性质，可应用于组织、器官缺损修复和功能重建，为实现组织工程支架的エ业化生产奠定了基础。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。权利要求1.一种组织工程支架，其特征在于所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列沉积而成的组织结构。2.根据权利要求I所述的组织工程支架，其特征在于所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维随机排列沉积而成的组织结构。3.根据权利要求I所述的组织工程支架，其特征在于所述气泡静电纺丝素蛋白纤维的直径为20nm至120nm。专利摘要本技术揭示了一种组织工程支架，所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列沉积而成的组织结构。本技术所揭示组织工程支架可以实现小批量或大批量生产，且纤维的最小直径可控制在纳米级，丝素蛋白纤维的应用使产品具有良好的机械性能和理化性质。文档编号D01F4/02GK202654450SQ20122002644公开日2013年1月9日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日专利技术者刘福娟, 何吉欢, 徐岚 申请人:苏州大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组织工程支架，其特征在于：所述组织工程支架为采用气泡静电纺丝素蛋白纤维排列沉积而成的组织结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福娟，何吉欢，徐岚，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：实用新型
国别省市：