[01349433]超细生物材料丝蛋白的制备

蚕丝主要由丝素蛋白（Fibroin）和丝胶蛋白（Sericin）两部分组成。除此之外，蚕丝中还有5%左右的杂质。丝素蛋白是纤维蛋白质，不溶于水。而丝胶蛋白呈球状、溶于水，且在碱性溶液中更易溶解，采用0.5%Na_2CO_3溶液煮沸处理30min，即可将蚕丝中的丝胶蛋白完全脱除，得到丝素蛋白。丝素蛋白的分子量约为（3.6～3.7）×10^5，包含18种氨基酸，丝素蛋白在高浓度的盐溶液中可以形成丝素蛋白溶液。丝素蛋白在衣料领域的应用早已为人们所熟知。而将其作为手术用缝线等医用材料，则反映了它用于非衣料领域的可能性，显示了丝素蛋白对人体的安全性、亲和性、无过敏性反应等优点。组织工程是二十世纪九十年代在世界上兴起的生物与医学相结合的新科学，主要目标是体外培养形成人体特有的组织，以代替由于疾病及其他原因造成的坏死组织，通过细胞培养的手段，在体外实现大量的组织扩增。由于大多数组织细胞为贴壁依赖型细胞，只有附着在一个固定的表面，贴壁依赖型细胞才能实现正常的有丝分裂，否则出现不正常生长，难以形成正常组织。并且，许多组织工程培养除了要求一个固定的表面之外，还要求有一定的形状、柔韧性，最好该种介质能够被组织完全吸收或形成一个整体。丝素蛋白作为纯天然生物高分子材料具有这一特殊优点，它可部分生物降解，且具有良好的生物相容性，可作为生物材料应用于组织工程。该项目以我国资源丰富的蚕茧为原料，采用先进的制备工艺，获得了纳米尺度的丝素蛋白的溶液，并进一步开发了性能特殊的具有广泛用途、尤其可用于生物培养的新材料——丝素薄膜。创新地采用酸性成纤维细胞对所开发材料进行特殊的表面处理，从而使所制薄膜的细胞贴壁率提高了2.7倍，细胞生长密度提高2.4倍。我国江南地区大量养蚕，优质蚕丝用于丝绸工业，而其废弃蚕丝和蚕茧已成为环保难题。该项目以废弃蚕茧为起始原料，通过预处理、脱胶、酶解、超滤、蛋白质分离等工艺过程，获得纳米尺度的丝素蛋白溶液，经制膜得到生物材料丝素薄膜。该材料的主要用途可为组织工程中的生物载体、作为生物辅料用于烧伤早期或烫伤创面的覆盖以及药物缓释等。