CN112609258B - 一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法 - Google Patents

一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法，通过同轴静电纺丝技术，仿生模拟构建出天然蚕丝的结构，能够媲美天然蚕丝性能，兼具高机械强度与韧性的丝素丝胶联合应用材料；其杨氏模量可达到10.8GPa，断裂强度可达到513MPa，断裂伸长率大于19.6％，与天然蚕丝有相近的性能；通过调节戊二醛交联时间控制丝素丝胶混合物的交联度，降低丝素丝胶混合物的免疫反应。通过上述设置，构造出的仿生蚕丝具有较高的机械强度和韧性，同时其应用于人体具有低免疫原性的优点，因此适于推广和使用。

Description

一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法
技术领域
本发明涉及仿生材料领域，具体为一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法。
背景技术
材料化学发展到现在，人类已经制造出聚乙烯、聚酰胺等具备多种功能的人工材料。但是，随着科学技术的发展与深入研究，人们发现最优越的材料就来自大自然。生物体可以利用极少的几种高分子材料却构造出复杂的从细胞到各种器官的结构，并能发挥特有的性能。
针对这些独特的生物体结构，通过对其的充分理解，将其应用于材料科学技术方面，就形成了仿生材料学。仿生材料所要开拓的领域与未解决的问题非常之多，但仿生结构的优越性在人类技术发展史上给予了我们很多新的思考和技术的突破，比如荷叶表面的特殊结构性能使人们发明超疏水结构材料，竹子表面聚集纤维束而内部中空的结构也具备高强度且轻便的性能，从而启发人们研发相关结构性能的新型材料。
而最早开始研究也最早取得成功的仿生材料之一就是蚕丝。蚕丝由两根丝素蛋白分子做轴，周围包裹丝胶蛋白，其中丝素蛋白和丝胶蛋白的比例为3：1。丝素蛋白具备高强度的机械性能，而丝胶蛋白在神经修复，组织粘合等领域也有新的开拓。天然蚕丝的直接应用于人体会产生强烈的过敏反应，因此目前的研究基本是将丝素或丝胶单独提炼进行实验应用，而对于天然蚕丝造成的过敏反应的原因尚未有统一的结论。
目前已有一些技术尝试制备丝素丝胶复合材料。但一部分技术是简单地将丝素丝胶混合进行制备，并未体现出丝胶包裹丝素的天然蚕丝特殊结构的高机械强度与韧性兼具的特性。如CN02138129.1、CN201510353363.8等公开丝素丝胶蛋白复合组织工程支架的制备，都是将丝素丝胶分别提取出来后按照比例进行简单的混合制备，其结构性能和天然蚕丝相比有较大差距。而另一部分技术保留了天然蚕丝的结构，但制备方法对蚕丝蛋白成分有损失。如CN202010783023.X公开了一种丝素丝胶蛋白复合膜的制备方法，通过脱胶的方法将部分丝胶脱除来制备具备一定韧性的丝素蛋白复合膜，但蚕丝蛋白的成分缺失使得复合材料始终无法达到天然蚕丝的优越性能。
从上面的内容我们可以看出，现有技术存在以下的问题：1、制备出的仿生蚕丝与天然蚕丝相比，其机械强度和韧性低；2、无法制备出具有低免疫原性的仿生蚕丝。
针对上述问题，故提出本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法，其构造出的仿生蚕丝具有较高的机械强度和韧性，同时其应用于人体具有低免疫原性的优点，因此适于推广和使用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法，包括以下步骤：
S1、制备纯净的丝素、丝胶溶液：
通过碳酸钠溶液分离天然蚕丝的丝素和丝胶，得到分离的丝胶溶液和脱胶的丝素纤维，利用溴化锂溶液溶解丝素得到丝素溶液，再利用透析，离心得到纯净的丝素、丝胶溶液，稀释后分别得到2％质量体积比的丝素、丝胶蛋白溶液；
S2、通过同轴静电纺丝技术重构类天然蚕丝结构：
S2.1、将丝素溶液置于内流体轴内，丝胶溶液置于外流体轴内，调整丝素/丝胶的比例范围为1:1至3:1；
S2.2、S2.1中各个参数如下：静电参数调整为8KV；喷射口径外流体轴外径为1.2mm，内径为0.8mm，内流体轴外径为0.7mm，内径为0.37mm；喷射速率为1.8ml/h；接受距离为8cm；
S3、调节混合纤维的交联程度：
将得到的混合纤维置于真空干燥器隔板上，干燥器底部放25％浓度的戊二醛溶液，利用戊二醛蒸汽交联丝素-丝胶材料，交联时间大于等于30min小于等于12h；
S4、将S3中的重构纤维浸泡于8wt％L-谷氨酸溶液中震荡3d，去除多余的戊二醛；
S5、再将重构纤维用蒸馏水彻底清洗后干燥，得到仿生蚕丝。
优选的，还包括S6对仿生蚕丝进行免疫原检测：
构建小鼠皮下种植模型，仿生蚕丝材料置于小鼠皮下，一个月后检测皮下组织的免疫反应，具体测试方法为H&E组织染色或免疫组化染色或ELISA试剂检测。
优选的，S1包括以下内容：
S1.1、丝素蛋白溶液的提取过程：
S1.1.1、准备2L 0.02M Na2CO3溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5gB.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.1.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，然后将脱胶的丝素蛋白纤维用超纯水漂洗3次，每次20min，最后将清洗好的丝素蛋白纤维通风晾干；
S1.1.3、配置9.3M LiBr溶液(80.77g LiBr/100ml溶液)，因为LiBr溶解是剧烈放热过程，且溶液体积会膨胀，所以先加60ml超纯水于瓶内，放在冰上，再加80.77g LiBr，完全溶解降温后再定容至100ml；
S1.1.4、将5g干燥的丝素蛋白纤维浸泡在20ml 9.3M LiBr溶液中，水浴加热60℃4h，使丝素蛋白纤维完全溶解；
S1.1.5、预处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝素蛋白溶液置于透析袋内，注意不要产生剪切力，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.1.6、将透析袋内的丝素蛋白溶液置于离心管内，4℃，8000rpm，离心30min，弃沉淀，重复两次；
S1.1.7、测量丝素蛋白溶液浓度，稀释其浓度，得到2％质量体积比的纯丝素蛋白溶液，即0.02g/ml。
优选的，S1包括以下内容：
S1.2、丝胶蛋白溶液的提取过程：
S1.2.1、准备90ml 0.5％Na2CO3(0.45g)溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5g B.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.2.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，摒弃丝素蛋白纤维，收集溶解好丝胶的Na2CO3溶液；
S1.2.3、将溶解好丝胶的Na2CO3溶液在4℃，8000rpm条件下，离心30min，去除沉淀，重复两次；
S1.2.4、处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝胶蛋白溶液置于透析袋内，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.2.5、透析好，去除Na2CO3的纯丝胶溶液连带透析袋埋入PEG10000中，让PEG10000将丝胶溶液中的水吸走，达到浓缩丝胶蛋白溶液的目的；
S1.2.6、集浓缩好的丝胶蛋白溶液，测量其浓度，稀释得到2％质量体积比的纯丝胶蛋白溶液。
优选的，S2.1的详细步骤为：
S2.1.1、将溶解好的2％丝素蛋白溶液作为芯层纺丝溶液，置于芯层推进容器中，连接细金属针头，可调节其针头孔径大小；
S2.1.2、将溶解好的2％丝胶蛋白溶液作为壳层纺丝溶液，置于壳层推进容器中，连接粗金属针头，可调节其针头孔径大小，使之比芯层针头略大且可通过调节其大小得到不同比例的丝素/丝胶复合材料；
S2.1.3、两个针头形成同心轴的复合毛细喷头，纺丝温度20℃，相对湿度55％。将高压电源的输出电缆夹头夹持同轴静电纺丝喷丝头的前端针尖，调节电压；
S2.1.4、将带有铁丝网的平板作为接收装置，调整好平板于毛细管之间的距离，开动推进器，使毛细管管口形成半球形液滴并调整溶液流量；
S2.1.5、打开高压静电发生器，调节电压至液滴形成稳定的Taylor锥并开始喷丝，电纺约2h后将电纺网小心的从铁丝网上剥离，得到芯-壳结构的丝素-丝胶电纺纤维；
S2.1.6、将电纺纤维置于60℃烘箱中烘干，在干燥器中保存备用。
优选的，一种低免疫原性仿生蚕丝，应用于骨修复。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过同轴静电纺丝技术，仿生模拟构建出天然蚕丝的结构，该仿生蚕丝兼具高机械强度与韧性；
(2)该方法构造的蚕丝其杨氏模量可达到10.8GPa，断裂强度可达到513MPa，断裂伸长率大于19.6％，与天然蚕丝有相近的性能；
(3)通过调节戊二醛交联时间控制丝素丝胶混合物的交联度，降低丝素丝胶混合物的免疫反应，解决了天然蚕丝直接应用于体内会产生强烈排斥反应的问题。
附图说明
图1为本发明中不同丝素和丝胶比例配置的仿生蚕丝的结构性能对比图；
图2为本发明中仿生蚕丝在戊二醛不同交联时间后的免疫性能对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，以下为本发明提供的实施例：
实施例1：一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法，包括以下步骤：
S1、制备纯净的丝素、丝胶溶液：
S1.1、丝素蛋白溶液的提取过程：
S1.1.1、准备2L 0.02M Na2CO3溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5gB.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.1.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，然后将脱胶的丝素蛋白纤维用超纯水漂洗3次，每次20min，最后将清洗好的丝素蛋白纤维通风晾干；
S1.1.3、配置9.3M LiBr溶液(80.77g LiBr/100ml溶液)，因为LiBr溶解是剧烈放热过程，且溶液体积会膨胀，所以先加60ml超纯水于瓶内，放在冰上，再加80.77g LiBr，完全溶解降温后再定容至100ml；
S1.1.4、将5g干燥的丝素蛋白纤维浸泡在20ml 9.3M LiBr溶液中，水浴加热60℃4h，使丝素蛋白纤维完全溶解；
S1.1.5、预处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝素蛋白溶液置于透析袋内，注意不要产生剪切力，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.1.6、将透析袋内的丝素蛋白溶液置于离心管内，4℃，8000rpm，离心30min，弃沉淀，重复两次；
S1.1.7、测量丝素蛋白溶液浓度，稀释其浓度，得到2％质量体积比的纯丝素蛋白溶液，即0.02g/ml。
S1.2、丝胶蛋白溶液的提取过程：
S1.2.1、准备90ml 0.5％Na2CO3(0.45g)溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5g B.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.2.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，摒弃丝素蛋白纤维，收集溶解好丝胶的Na2CO3溶液；
S1.2.3、将溶解好丝胶的Na2CO3溶液在4℃，8000rpm条件下，离心30min，去除沉淀，重复两次；
S1.2.4、处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝胶蛋白溶液置于透析袋内，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.2.5、透析好，去除Na2CO3的纯丝胶溶液连带透析袋埋入PEG10000中，让PEG10000将丝胶溶液中的水吸走，达到浓缩丝胶蛋白溶液的目的；
S1.2.6、集浓缩好的丝胶蛋白溶液，测量其浓度，稀释得到2％质量体积比的纯丝胶蛋白溶液。
S2、通过同轴静电纺丝技术重构类天然蚕丝结构：
S2.1、将丝素溶液置于内流体轴内，丝胶溶液置于外流体轴内，调整丝素/丝胶的比例范围为1:1至3:1，该步骤的详细操作参数如下：
S2.1.1、将溶解好的2％丝素蛋白溶液作为芯层纺丝溶液，置于芯层推进容器中，连接细金属针头，可调节其针头孔径大小；
S2.1.2、将溶解好的2％丝胶蛋白溶液作为壳层纺丝溶液，置于壳层推进容器中，连接粗金属针头，可调节其针头孔径大小，使之比芯层针头略大且可通过调节其大小得到不同比例的丝素/丝胶复合材料；
S2.1.3、两个针头形成同心轴的复合毛细喷头，纺丝温度20℃，相对湿度55％。将高压电源的输出电缆夹头夹持同轴静电纺丝喷丝头的前端针尖，调节电压；
S2.1.4、将带有铁丝网的平板作为接收装置，调整好平板于毛细管之间的距离，开动推进器，使毛细管管口形成半球形液滴并调整溶液流量；
S2.1.5、打开高压静电发生器，调节电压至液滴形成稳定的Taylor锥并开始喷丝，电纺约2h后将电纺网小心的从铁丝网上剥离，得到芯-壳结构的丝素-丝胶电纺纤维；
S2.1.6、将电纺纤维置于60℃烘箱中烘干，在干燥器中保存备用
S2.2、S2.1中各个参数如下：静电参数调整为8KV；喷射口径外流体轴外径为1.2mm，内径为0.8mm，内流体轴外径为0.7mm，内径为0.37mm；喷射速率为1.8ml/h；接受距离为8cm；
S3、调节混合纤维的交联程度：
将得到的混合纤维置于真空干燥器隔板上，干燥器底部放25％浓度的戊二醛溶液，利用戊二醛蒸汽交联丝素-丝胶材料，交联时间大于等于30min小于等于12h；
S4、将S3中的重构纤维浸泡于8wt％L-谷氨酸溶液中震荡3d，去除多余的戊二醛；
S5、再将重构纤维用蒸馏水彻底清洗后干燥，得到仿生蚕丝。
S6、对仿生蚕丝进行免疫原检测：
S6.1构建小鼠皮下种植模型
将8周龄雄性C57BL/6J放置于SPF级动物房进行饲养，房内室温维持在22-24℃，相对湿度维持在40-70％，保持小鼠的自由摄食和饮水。用异氟烷吸入麻醉小鼠后，用眼科剪剪开小鼠背部皮肤约2cm，剥离皮肤下粘膜，将不同交联度的重构丝素-丝胶电纺纤维膜剪直径约1.5cm的圆，植入皮肤粘膜下，然后用4-0不可吸收外科缝线缝合皮肤组织，构造模型一个月。再设立LPS组做阳性对照，250ug LPS/只/次，3天一次皮肤下注射，总共一个月。还有一组PBS注射组，作为阴性对照组。另再设置天然蚕茧做对照组，保持材料面积，重量大小一致。
S6.2模型免疫原性检测(ELISA检测)
将不同组小鼠的皮下组织收集，进行组织碾磨，离心1000g 20min，取上清检测TNF-α、IL-1β的分泌水平。
a)将标准品工作液依次加入到前两列孔中，每个浓度的工作液并列加两孔，每孔50μL。待测样品加入到其他孔,每孔50μL(若样本浓度高于检测范围，需用标准品&样本稀释液稀释后取样)。立即每孔加入配好的生物素化抗体工作液50μL。给酶标板覆膜，37℃孵育45分钟。加样时将样品加于酶标板底部，尽量不触及孔壁，轻轻晃动混匀，避免产生气泡。加样时间控制10分钟内。
b)甩尽孔内液体，每孔加洗涤液350μL，浸泡1-2分钟，吸去或甩掉酶标板内的液体，在厚的吸水纸上拍干。
c)重复此洗板步骤3次。
d)每孔加酶结合物工作液100μL，加上覆膜，37℃温育30分钟。
e)弃去孔内液体，甩干，洗板5次，方法同步骤2。
f)每孔加底物溶液(TMB)90μL，酶标板加上覆膜37℃避光孵育15分钟左右。
g)根据实际显色情况酌情缩短或延长，但不可超过30分钟。当标准孔出现明显梯度时，即可终止。
h)每孔加终止液50μL，终止反应。终止液的加入顺序应尽量与底物溶液的加入顺序相同。
i)立即用酶标仪在450nm波长测量各孔的光密度(OD值)。
实施例2：通过实施例一中S1-S5的步骤制备仿生蚕丝，其中在步骤S2.1中采用的丝素/丝胶的比例为1:1，步骤S3中采用的交联时间为0min。对制备的仿生蚕丝进行检测，检测项目包括，杨氏模量、断裂轻度和断裂伸长率。
实施例3：通过实施例一中S1-S5的步骤制备仿生蚕丝，其中在步骤S2.1中采用的丝素/丝胶的比例为2:1，步骤S3中采用的交联时间为3h。对制备的仿生蚕丝进行检测，检测项目包括，杨氏模量、断裂轻度和断裂伸长率。
实施例4：通过实施例一中S1-S5的步骤制备仿生蚕丝，其中在步骤S2.1中采用的丝素/丝胶的比例为3:1，步骤S3中采用的交联时间为0min。对制备的仿生蚕丝的结构性能进行检测，检测项目包括，杨氏模量、断裂轻度和断裂伸长率。最后，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例5：与实施例四不同的是本实施例采用的交联时间为30min，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例6：与实施例四不同的是本实施例采用的交联时间为1h，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例7：与实施例四不同的是本实施例采用的交联时间为3h，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例8：与实施例四不同的是本实施例采用的交联时间为6h，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例9：与实施例四不同的是本实施例采用的交联时间为12h，通过S6步骤检测其免疫性能。
实施例10：通过实施例一中的方法构造的低免疫原性仿生蚕丝，应用于骨修复。由于该仿生蚕丝具有高机械强度与韧性，能够满足作为骨头的强度和韧性需求，且其应用于人体具有低免疫原性的特点，因此，该仿生蚕丝在骨修复的应用方面有着良好的前景。
对比例1：取天然蚕丝进行结构性能进行检测，检测项目包括，杨氏模量、断裂轻度和断裂伸长率。
对比例2：取天然蚕丝采用实施例一中的S6步骤检测其免疫性能。
通过对实施例2、实施例3和实施例4、以及对比例1进行对比，其结果如图1，从该表格中我们可以看出，丝素和丝胶比例为3:1时，其结构性能达到与天然蚕丝相仿，兼具高机械强度与韧性。
通过对实施例4至实施例9以及对比例2进行对比，我们可以看出通过调节戊二醛交联时间控制丝素丝胶混合物的交联度，能够显著降低丝素丝胶混合物的免疫反应，解决了天然蚕丝直接应用于体内会产生强烈排斥反应的问题，因而具有良好的应用前景。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)通过同轴静电纺丝技术，仿生模拟构建出天然蚕丝的结构，该仿生蚕丝兼具高机械强度与韧性；(2)该方法构造的蚕丝其杨氏模量可达到10.8GPa，断裂强度可达到513MPa，断裂伸长率大于19.6％，与天然蚕丝有相近的性能；(3)通过调节戊二醛交联时间控制丝素丝胶混合物的交联度，降低丝素丝胶混合物的免疫反应，解决了天然蚕丝直接应用于体内会产生强烈排斥反应的问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种低免疫原性仿生蚕丝的构造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、制备纯净的丝素、丝胶溶液：
通过碳酸钠溶液分离天然蚕丝的丝素和丝胶，得到分离的丝胶溶液和脱胶的丝素纤维，利用溴化锂溶液溶解丝素得到丝素溶液，再利用透析，离心得到纯净的丝素、丝胶溶液，稀释后分别得到2％质量体积比的丝素、丝胶蛋白溶液；
S1.1、丝素蛋白溶液的提取过程：
S1.1.1、准备2L 0.02M Na2CO3溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5gB.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.1.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，然后将脱胶的丝素蛋白纤维用超纯水漂洗3次，每次20min，最后将清洗好的丝素蛋白纤维通风晾干；
S1.1.3、配置9.3M LiBr溶液即80.77g LiBr/100ml溶液，因为LiBr溶解是剧烈放热过程，且溶液体积会膨胀，所以先加60ml超纯水于瓶内，放在冰上，再加80.77g LiBr，完全溶解降温后再定容至100ml；
S1.1.4、将5g干燥的丝素蛋白纤维浸泡在20ml 9.3M LiBr溶液中，水浴加热60℃4h，使丝素蛋白纤维完全溶解；
S1.1.5、预处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝素蛋白溶液置于透析袋内，注意不要产生剪切力，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.1.6、将透析袋内的丝素蛋白溶液置于离心管内，4℃，8000rpm，离心30min，弃沉淀，重复两次；
S1.1.7、测量丝素蛋白溶液浓度，稀释其浓度，得到2％质量体积比的纯丝素蛋白溶液，即0.02g/ml；
S1.2、丝胶蛋白溶液的提取过程：
S1.2.1、准备90ml 0.5％Na2CO3溶液于烧杯中，上封铝箔纸加热至沸腾，同时称取5gB.mori家蚕蚕茧，剪碎；
S1.2.2、将剪碎的蚕茧放入沸腾的Na2CO3溶液中煮30min，摒弃丝素蛋白纤维，收集溶解好丝胶的Na2CO3溶液；
S1.2.3、将溶解好丝胶的Na2CO3溶液在4℃，8000rpm条件下，离心30min，去除沉淀，重复两次；
S1.2.4、处理3500Da透析袋，煮沸5min后用纯净水洗净，将溶解好的丝胶蛋白溶液置于透析袋内，进行纯水透析，定时换水，透析三天；
S1.2.5、透析好，去除Na2CO3的纯丝胶溶液连带透析袋埋入PEG10000中，让PEG10000将丝胶溶液中的水吸走，达到浓缩丝胶蛋白溶液的目的；
S1.2.6、集浓缩好的丝胶蛋白溶液，测量其浓度，稀释得到2％质量体积比的纯丝胶蛋白溶液；
S2、通过同轴静电纺丝技术重构类天然蚕丝结构：
S2.1、将丝素溶液置于内流体轴内，丝胶溶液置于外流体轴内，调整丝素/丝胶的比例范围为1:1至3:1；
S2.1.1、将溶解好的2％丝素蛋白溶液作为芯层纺丝溶液，置于芯层推进容器中，连接细金属针头，可调节其针头孔径大小；
S2.1.2、将溶解好的2％丝胶蛋白溶液作为壳层纺丝溶液，置于壳层推进容器中，连接粗金属针头，可调节其针头孔径大小，使之比芯层针头略大且可通过调节其大小得到不同比例的丝素/丝胶复合材料；
S2.1.3、两个针头形成同心轴的复合毛细喷头，纺丝温度20℃，相对湿度55％， 将高压电源的输出电缆夹头夹持同轴静电纺丝喷丝头的前端针尖，调节电压；
S2.1.4、将带有铁丝网的平板作为接收装置，调整好平板于毛细管之间的距离，开动推进器，使毛细管管口形成半球形液滴并调整溶液流量；
S2.1.5、打开高压静电发生器，调节电压至液滴形成稳定的Taylor锥并开始喷丝，电纺约2h后将电纺网小心的从铁丝网上剥离，得到芯-壳结构的丝素-丝胶电纺纤维；
S2.1.6、将电纺纤维置于60℃烘箱中烘干，在干燥器中保存备用；
S2.2、S2.1中各个参数如下：静电参数调整为8KV；喷射口径外流体轴外径为1.2mm，内径为0.8mm，内流体轴外径为0.7mm，内径为0.37mm；喷射速率为1.8ml/h；接受距离为8cm；
S3、调节混合纤维的交联程度：
将得到的混合纤维置于真空干燥器隔板上，干燥器底部放25％浓度的戊二醛溶液，利用戊二醛蒸汽交联丝素-丝胶材料，交联时间大于等于30min小于等于12h；
S4、将S3中的重构纤维浸泡于8wt％L-谷氨酸溶液中震荡3d，去除多余的戊二醛；
S5、再将重构纤维用蒸馏水彻底清洗后干燥，得到仿生蚕丝。
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