[实用新型]一种组织工程支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物材料领域，尤其涉及一种丝素蛋白纤维组织工程支架。

背景技术

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样，可以在工厂内大批量生产，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，为解决这一问题提供了新的策略。组织工程学是一门新兴的交叉学科，它融合了工程学和生命科学的基本原理和方法，目的是在体外构建一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、连续地制备聚合物纳米纤维，静电纺丝技术具有工艺流程短、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。

另一方面，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，静电纺丝的工艺基本成熟，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，有必要研制一种可以实现小批量或大批量生产的组织工程支架。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型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。

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，本实用新型具有以下优点：本实用新型所揭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1是本实用新型中组织工程支架纤维的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行详细地描述。

如图1所示，本实用新型揭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1排列沉积而成的组织结构，其中气泡静电纺丝素蛋白纤维1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力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，在静电纺丝工艺过程中，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，然后再通过微细管口进行纺丝。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口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)，当电场力大于表面张力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，其工业应用受到了限制。

气泡静电纺丝法是一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，当电场力等于或大于溶液表面张力时，将有射流从气泡顶端射出。射流飞出时，气泡由于受静电力、表面张力和内外压力等作用变得不稳定，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；