[发明专利]一种促进细胞生长的柞蚕丝素的生物矿化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柞蚕丝素的生物矿化方法，尤其是涉及一种促进细胞生长的柞蚕丝素的生物矿化方法，属于柞蚕丝素蛋白的加工方法。

背景技术

柞蚕是一种野生蚕，我国每年的柞蚕产量占全世界的90%以上。柞蚕丝素是一种天然高分子蛋白，许多研究表明柞蚕丝素具有良好的生物相容性和机械强度，是一种可降解的生物高分子材料，其降解产物对细胞或者机体无毒副作用，也很少产生免疫排斥或者炎症反应。柞蚕丝素与家蚕丝素相比，在氨基酸的组成上有所不同，柞蚕丝素蛋白中富含丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸，这三种氨基酸的含量占柞蚕丝素氨基酸总含量的80％以上。柞蚕丝素的一级结构中的精氨酸、甘氨酸和天门冬氨酸形成Arg–Gly-Asp(RGD)三肽序列，RGD是与细胞黏附有关的特殊三肽结构。机体内细胞与细胞外基质的相互作用、信息交换是通过细胞膜上的整合素与细胞外黏附蛋白进行的，而许多黏附蛋白和胶原都有RGD三肽序列，柞蚕丝素蛋白是天然纤维中少有的几种含RGD序列的蛋白纤维，利用柞蚕丝素的这些优点，可将柞蚕丝素用作创面覆盖材料以及人工皮肤材料、药物缓释材料、人造角膜、食道、心脏瓣膜、血管等不同形状与功能的生物材料，以满足人类对生物材料的不同需求。

柞蚕丝素溶液可以通过两种方法提取，一种是直接提取法：即从成熟的柞蚕蚕体后部丝腺中提取液态的丝素蛋白溶液，此种方法能保持丝素蛋白溶液最大的完整性，蛋白溶液的一级结构不被破坏，但操作比较复杂。另一种为再生提取法：首先将柞蚕蚕茧脱胶，然后用有机溶剂将柞蚕丝素溶解成溶液，此种方法操作简便，但是柞蚕丝素蛋白的结构可能会发生变化。

体内骨组织是由有机质和无机质组成的生物矿化组织，羟基磷灰石具有良好的生物相容性，是构成人体骨骼和牙齿的主要无机成分。由于简单的将羟基磷灰石与天然高分子材料混合所制备出的材料与天然骨相比，在物化性质上有很大的不同，因此采用仿生的方法模拟天然骨的形成机制势在必行。

现在也有一些蚕丝的矿化处理，如公开日为2012年07月04日，公开号为CN102532573A的中国专利中，公开了一种丝胶蛋白/羟基磷灰石复合膜的快速成型方法，该方法是对丝胶蛋白/羟基磷灰石复合膜进行快速成型，不适用于对柞蚕丝素进行生物矿化处理。

综上所述，目前还没有一种工序简单，操作容易，利用仿生方法，既快速，又能制备出具有高的生物相容性的柞蚕丝素的生物矿化方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单，制备周期短，制备而成的生物材料不仅没有细胞毒性，而且对细胞具有粘附和促进作用的促进细胞生长的柞蚕丝素的生物矿化方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该促进细胞生长的柞蚕丝素的生物矿化方法的特点在于：所述生物矿化方法依次包括如下步骤：

（1）将柞蚕蚕茧剪碎，以（1:25）-（1:35）的浴比投加到质量百分比为0.3%-0.7%的Na₂CO₃水溶液中进行脱胶处理，脱胶处理25-35分钟后，用去离子水清洗干净，再进行烘干得到柞蚕丝素纤维；

（2）将步骤（1）中的柞蚕丝素纤维投加到浓度为8-10mol/L的LiSCN水溶液中溶解均匀得到溶液A，将溶液A放进透析膜中，然后在去离子水中透析2-4天得到溶液B，再将溶液B进行冷冻和干燥后制成柞蚕丝素粉末，将重量份数为1份的柞蚕丝素粉末投加到重量份数为9-20份的六氟丙酮中进行溶解得到柞蚕丝素溶液；

（3）将步骤（2）中的柞蚕丝素溶液滴加到塑料板上，再进行风干得到柞蚕丝素膜；

（4）将步骤（3）中的柞蚕丝素膜浸渍于pH值为7.2-7.6的CaCl₂水溶液中浸泡8-12秒钟，先用去离子水进行清洗，然后用丙酮进行清洗，再进行风干得到柞蚕丝素浸渍膜；

（5）将步骤（4）中的柞蚕丝素浸渍膜浸渍于pH值为7.2-7.6的Na₂HPO₄水溶液中浸泡8-12秒钟，先用去离子水进行清洗，然后用丙酮进行清洗，再进行风干得到一次交互浸渍柞蚕丝素膜；

（6）将步骤（5）中的一次交互浸渍柞蚕丝素膜重复步骤（4）和步骤（5）的操作，重复的次数为20-35次，从而制得成品。

作为优选，本发明所述步骤（1）中，将柞蚕蚕茧剪碎，以1:30的浴比投加到质量百分比为0.5%的Na₂CO₃水溶液中进行脱胶处理。