CN111671973A - 一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法 - Google Patents

一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，包括以下步骤：1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；2)基于近场静电纺丝装置，制备丝素蛋白组织工程支架；3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，随后在室温下往复振荡，最后放入真空干燥箱内干燥；4)制备化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架；5)制备聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，该方法制备得到的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架具有导电性、生物可降解性、直径接近细胞外基质环境及纤维分布有序的特点。

Description

一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法。
背景技术
组织工程学，也称其为“再生医学”，是指利用生物活性物质，通过体外或体内培养构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术。这一概念最早是在1987年由美国国家科学基金委员会提出的，组织工程学是一门新兴的交叉性学科，融合了众多学科发展的最新成果，涉及细胞生物学、生物信息学、材料学、力学、工程学及临床医学等领域。近年来组织工程发展迅速，取得的成绩和展示的美好前景令世人瞩目，部分组织工程皮肤、软骨已被FDA批准用于临床并实现了批量生产。组织工程的核心是建立由细胞和生物材料所构成的三维复合体，其中由生物材料所构成细胞支架的作用是为细胞增殖提供空间，使细胞按照生物材料支架的构型分化、增殖，最终形成所需要的组织或器官。理想的支架材料应满足：良好的生物相容性、合适的降解率、一定的空间结构，良好的力学性能及易加工成型等。
自从Ingvar在1920年证明电刺激对体外培养的神经元细胞造成影响后，人们普遍认为细胞的内源电场和外源电场都会不同程度地影响细胞的活动。电刺激对细胞行为具有重要的调节作用，可以影响多种细胞的粘附、迁移、增殖、DNA合成、蛋白分泌等生理活动。组织工程领域，通过施加电刺激控制细胞在组织工程支架中的行为可对损伤组织起到修复的作用。特别是在神经组织工程中，电刺激对各类神经受损组织的修复效果显著。组织工程中电刺激的应用，需要导电支架材料作为依托，理想的导电支架材料必须满足：较低电阻，较高的电化学稳定性，一定的空间结构，良好的生物活性及生物相容性，生物可降解性等。
目前组织工程领域普遍应用的导电高分子材料主要有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及其衍生物。其中，聚苯胺在使用中存在一定的生物毒性；聚噻吩及其衍生物必须经过掺杂才能展现出导电性；聚吡咯因其优良的理化性能和良好的生物相容性，现已被用于细胞生长基质和作为电学记录材料，其在组织工程生物医用领域方面具有潜在的应用价值。
组织工程中将细胞接种在2D或3D导电支架中，支架的空间结构可为细胞的粘附提供锚位点，同时导电支架作为导电基质材料通过施加电刺激控制细胞行为，可更好地模拟细胞生长的微环境。作为组织工程导电支架在满足较低电阻，较高的电稳定性，一定的空间结构，良好的生物相容性的前提下，在临床应用中具有可降解性是十分必要的。但导电聚合物一般都是非降解性的，这就需要对导电聚合物进行一定的改性，使其具备一定的生物降解性。
目前，组织工程支架的制备方法主要有离心纺丝法，高速气流纺丝法，静电纺丝法等，这些方法都能够用于制备导电组织工程支架，但是由于支架纤维的无序性，不能够满足医用组织工程支架的市场需求。
近场静电纺丝又称近场直写静电纺丝(NFES)是利用静电场力拉伸黏弹性流体变形，使其产生射流进行喷印，实现纤维精准沉积的技术。与传统静电纺丝不同的是，近场静电纺丝能实现对纺丝纤维沉积位置的准确控制,纺丝纤维直径可从数十纳米到数十微米进行调控,具有大的比表面积,特殊的力学、电学以及生物学特性,在微纳米技术以及生物医疗等领域具有广阔的应用前景。但是，这种技术不可以制备导电的组织工程支架，因为如果使用导电材料，在制备过程中会发生短路现象。
综上所述，制备具有导电性，生物可降解性，纤维直径接近细胞外基质环境，纤维分布有序的导电组织工程支架仍然没有通用的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，该方法制备得到的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架具有导电性、生物可降解性、直径接近细胞外基质环境及纤维分布有序的特点。
为达到上述目的，本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，随后在室温下往复振荡，最后放入真空干燥箱内干燥；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理，再将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上进行反应，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，然后取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，并进行冲洗；
5)向吡咯水溶液中加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将步骤4)得到的化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡在吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，然后取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再进行清洗，完成聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备。
步骤1)的具体操作为：
1a)制备丝素蛋白水溶液；
1b)制备聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10-30min，得丝素蛋白纺液。
步骤1a)的具体操作为：
将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30-45min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2-3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液。
1b)的具体操作为：
将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为60-70℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液。
步骤2)中，近场静电纺丝的工艺参数为：电压1kV-3kV，纺液流量为1.5-2.0微升/分钟，接收距离为0.5-2mm。
接收距离为1.5mm。
步骤3)的具体操作为：
将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液。
步骤4)的具体操作为：
将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4-5次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L。
步骤5)的具体操作为：
配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2-3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为对甲苯磺酸、烯丙基磺酸钠或(±)-樟脑-10-磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为30min-4h。
掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2-3h。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法在具体操作时，在丝素蛋白组织工程支架的基础上，通过重氮偶联反应使用磺酸基团对丝素蛋白侧链中的酪氨酸进行化学修饰，经过磺酸基团修饰的丝素蛋白衍生物促进带正电荷的聚吡咯吸附并插入到带负电荷的丝素蛋白网络中，从而增强丝素蛋白与聚吡咯之间的界面结合力，聚吡咯与丝素蛋白之间形成相互贯通的“壳-芯”结构，支架材料的拉伸性得到显著提升，从而增强整个复合导电组织工程支架的力学性能，另外，本发明基于近场静电纺丝装置进行丝素蛋白组织工程支架的制备，继而使其同时具有导电性、生物可降解性、直径接近细胞外基质环境及纤维分布有序的特点。
附图说明
图1为本发明中近场静电纺丝装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，随后在室温下往复振荡，最后放入真空干燥箱内干燥；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理，再将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上进行反应，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，然后取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，并进行冲洗；
5)向吡咯水溶液中加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将步骤4)得到的化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡在吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，然后取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再进行清洗，完成聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备。
通过合成丝素蛋白衍生物的反应原理为：
Figure BDA0002503055890000061
步骤1)的具体操作为：
1a)制备丝素蛋白水溶液；
1b)制备聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10-30min，得丝素蛋白纺液。
步骤1a)的具体操作为：
将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30-45min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2-3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液。
1b)的具体操作为：
将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为60-70℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液。
步骤2)中，近场静电纺丝的工艺参数为：电压1kV-3kV，纺液流量为1.5-2.0微升/分钟，接收距离为0.5-2mm，优选的，接收距离为1.5mm。
步骤3)的具体操作为：
将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液。
步骤4)的具体操作为：
将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4-5次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L。
步骤5)的具体操作为：
配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2-3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为对甲苯磺酸、烯丙基磺酸钠或(±)-樟脑-10-磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为30min-4h，优选的，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2-3h。
实施例一
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2L浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液按比例为1g：4mL进行混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克的分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升的超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为70℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌23min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压2kV，纺液流量为1.5微升/分钟，接收距离为1.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在80毫升的硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液的pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将对340毫克的氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于20毫升超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升、4mol/L的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2h。
实施例二
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2升、浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液按比例为1g：4ml进行混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克、分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升的超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为68℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10-30min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压1.5kV，纺液流量为2μL/min，接收距离为1.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在80毫升硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将340毫克的对氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于20毫升的超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升、4mol/L的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗5次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁作为催化剂，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2h。
实施例三
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2升、浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液按比例为1g：4ml进行混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克、分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升的超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为66℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压2kV，纺液流量为1.5μL/min，接收距离为1.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在在80毫升的硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将340毫克的对氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于20毫升的超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升、4mol/L的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗5次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2h。
实施例四
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2升、浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液按比例为1g：4ml进行混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克、分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升的超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为64℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10-30min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压2kV，纺液流量为2μL/min，接收距离为1.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在80毫升的硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将340毫克的对氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为3h。
实施例五
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2升、浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克、分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为64℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压2kV，纺液流量为2μL/min，接收距离为1.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为正丁醇；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在80毫升的硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将340毫克的对氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于20毫升的超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗5次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为(±)-樟脑-10-磺酸，反应时间为2h。
实施例六
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将5克剪碎的蚕茧放入2升、浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30-45min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液按比例为1g：4ml进行混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将5克、分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入100毫升的超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为62℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压1kV，纺液流量为1.5微升/分钟，接收距离为0.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为乙醇；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在80毫升的硼酸盐缓冲溶液(氯化钠的物质的量浓度为150mmol/L，硼酸的物质的量浓度为100mmol/L，溶液pH＝9)中并置于冰上冷却预处理30min；将340毫克的对氨基苯磺酸及152毫克的对甲苯磺酸一水合物溶解于20毫升的超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加340微升的亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4次，并在室温下保存于超纯水里；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为对甲苯磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为3h。
实施例七
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸35min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为605℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌20min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压2kV，纺液流量为1.8微升/分钟，接收距离为1mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗5次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2.5次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为对甲苯磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为2.5h。
实施例八
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸45min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为70℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌30min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压3kV，纺液流量为2.0微升/分钟，接收距离为2mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗5次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为(±)-樟脑-10-磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为4h。
实施例九
本发明所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
步骤1)的具体操作为：
1a)将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液；
1b)将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为60℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10min，得丝素蛋白纺液。
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架，电压1kV，纺液流量为1.5微升/分钟，接收距离为0.5mm；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L；
5)配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为(±)-樟脑-10-磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为30min。
本发明相对于现有技术具有以下优势：
需要说明的是，本发明制备了丝素蛋白组织工程支架基体，组织工程支架具有可以调控的孔隙率，良好的力学性能和较大的比表面积，可以较好的模拟细胞外基质，是理想的组织工程支架，同时，这种方法制备过程简单，生产效率高，且不影响原料的固有特性。
聚吡咯存在力学性能差、不可降解、缺少活性基团等缺陷，丝素蛋白是天然蛋白材料，具有良好的生物相容性、降解可调控等特性。聚吡咯是一种共轭聚合物，通过与天然高分子丝素蛋白的结合，具有电活性的聚吡咯的生物相容性得到了提高，同时又具有了天然高分子的生物可降解性，制备的复合组织工程支架在导电的前提下，还具有一定的生物可降解性。
由于组织工程支架材料植入体内一定时间内仍需要保持有效的形状，使其能够在体内承受一定压力；同时，在植入手术过程中也要保持结构完整和稳定。因此，稳定性和力学性能是组织工程支架材料重要参数。单纯的聚吡咯纤维导电膜，极容易由于拉伸发生变形或是断裂拉断，影响其应用；本发明在丝素蛋白组织工程支架的基础上，通过重氮偶联反应使用磺酸基团对丝素蛋白侧链中的酪氨酸进行化学修饰，经过磺酸基团修饰的丝素蛋白衍生物可以促进带正电荷的聚吡咯吸附和插入到带负电荷的丝素蛋白网络中，从而增强丝素蛋白与聚吡咯之间的界面结合力。聚吡咯与丝素蛋白之间形成相互贯通的“壳-芯”结构，支架材料的拉伸性得到显著提升，从而增强整个复合导电组织工程支架的力学性能。
本发明制备得到导电有序组织工程支架与传统的组织工程支架相比具有更广阔的应用前景，当细胞在导电有序组织工程支架上增长分裂时，首先，细胞可以沿着有序的纤维进行生长，有利于生长出具有特定结构的组织和器官；其次，导电的组织工程支架为电生理学的应用提供了基础条件，电刺激能够影响多种细胞(例如神经细胞、骨细胞、内皮细胞、上皮细胞和纤维细胞等)的粘附、迁移、增殖、DNA合成、蛋白分泌等生理活动，更重要的是，电刺激对细胞组织治疗具有显著的效果，对组织再生领域具有重大意义。

Claims (10)

1.一种聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将丝素蛋白水溶液与聚氧化乙烯水溶液进行混合，再搅拌均匀，得丝素蛋白纺液；
2)基于近场静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白纺液装入微量注射泵中，调节丝素蛋白纺液的流量、静电高压电源的电压以及接收平板与注射器针尖之间的距离，使丝素蛋白纺液在电场力作用下形成稳定的射流，然后移动接收平板有序收集丝素蛋白纤维，得丝素蛋白组织工程支架；
3)将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，随后在室温下往复振荡，最后放入真空干燥箱内干燥；
4)将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理，再将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上进行反应，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，然后取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，并进行冲洗；
5)向吡咯水溶液中加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将步骤4)得到的化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡在吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，然后取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再进行清洗，完成聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备。
2.根据权利要求1所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：
1a)制备丝素蛋白水溶液；
1b)制备聚氧化乙烯水溶液；
1c)按照体积比为4：1将丝素蛋白水溶液及聚氧化乙烯水溶液进行混合，再在4℃的条件下搅拌10-30min，得丝素蛋白纺液。
3.根据权利要求2所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤1a)的具体操作为：
将剪碎的蚕茧放入浓度为0.02mol/L的碳酸钠溶液中煮沸30-45min，以除去蚕茧表面的丝胶，再取出后挤干，然后用超纯水反复漱洗2-3次，在室温下风干，得丝素纤维，将丝素纤维与浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液混合，再于60℃下溶解，得丝素蛋白溶液，再经透析除去溶液中的溴化锂，然后进行离心去除杂质，过滤后得丝素蛋白水溶液。
4.根据权利要求2所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，1b)的具体操作为：
将分子量为900000g/mol的聚氧化乙烯加入超纯水中，边升温边搅拌直至聚氧化乙烯完全溶解，溶解过程中的最高温度为60-70℃，得质量百分比浓度为5％的聚氧化乙烯水溶液。
5.根据权利要求1所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤2)中，近场静电纺丝的工艺参数为：电压1kV-3kV，纺液流量为1.5-2.0微升/分钟，接收距离为0.5-2mm。
6.根据权利要求5所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，接收距离为1.5mm。
7.根据权利要求1所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：
将步骤2)中制备得到的丝素蛋白组织工程支架在化学改性剂中浸泡，使其不溶于水，随后置于往复式振荡机中，在室温下往复振荡24h，最后放入40℃的真空干燥箱内干燥24h，获得丝素蛋白组织工程支架；
化学改性剂为甲醇与水的混合溶液、乙醇、异丙醇或正丁醇；
化学改性剂为体积比为9：1的甲醇与水的混合溶液。
8.根据权利要求1所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤4)的具体操作为：
将经步骤3)处理后的丝素蛋白组织工程支架，浸泡在硼酸盐缓冲溶液中并置于冰上冷却预处理30min；将对氨基苯磺酸及对甲苯磺酸一水合物溶解于超纯水中，然后置于冰上冷却，随后滴加亚硝酸钠水溶液，待其反应完成后，然后将反应后的溶液倒入硼酸盐缓冲溶液中，并在冰上反应40min，待反应结束后，得化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架，取出化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架后使用超纯水冲洗4-5次，并在室温下保存于超纯水里；
硼酸盐缓冲溶液中氯化钠的浓度为150mmol/L；
硼酸盐缓冲溶液中硼酸的浓度为100mmol/L，硼酸盐缓冲溶液的pH＝9；
混合溶液中对氨基苯磺酸的浓度为0.2mmol/L，对甲苯磺酸一水合物的浓度为0.8mmol/L；
亚硝酸钠水溶液的浓度为4mol/L。
9.根据权利要求1所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤5)的具体操作为：
配制50mmol/L的吡咯水溶液并加入掺杂剂，得吡咯和掺杂剂的水溶液，将化学修饰后的丝素蛋白组织工程支架浸泡于吡咯和掺杂剂的水溶液中，再加入氯化铁，以引发吡咯的聚合反应，其中，氯化铁的物质的量能够满足吡咯的聚合反应后氯化铁在溶液中的物质的量浓度为7.5mmol/L，在室温下反应结束后，得聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，取出聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架，再使用超纯水清洗2-3次并保存在超纯水中；
吡咯和掺杂剂的水溶液中掺杂剂与吡咯的物质的量浓度之比为1：10，掺杂剂为对甲苯磺酸、烯丙基磺酸钠或(±)-樟脑-10-磺酸，吡咯聚合反应的反应时间为30min-4h。
10.根据权利要求9所述的聚吡咯/丝素蛋白复合导电组织工程支架的制备方法，其特征在于，掺杂剂为烯丙基磺酸钠，反应时间为2-3h。
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