CN115581801A - 一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 - Google Patents
一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115581801A CN115581801A CN202211200598.XA CN202211200598A CN115581801A CN 115581801 A CN115581801 A CN 115581801A CN 202211200598 A CN202211200598 A CN 202211200598A CN 115581801 A CN115581801 A CN 115581801A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium phosphate
- nano
- silk
- micro
- silk micro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 title claims abstract description 130
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 128
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 26
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 48
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 16
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 11
- -1 phosphorus ions Chemical class 0.000 claims description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 5
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N (3-phenoxyphenyl)methanamine;hydrochloride Chemical compound Cl.NCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 16
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 15
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 abstract description 7
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 abstract description 7
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 abstract description 7
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 abstract description 4
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 abstract description 4
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 abstract description 4
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 abstract description 2
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 11
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 108010087230 Sincalide Proteins 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000010609 cell counting kit-8 assay Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N sincalide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(N)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O)C1=CC=C(OS(O)(=O)=O)C=C1 IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- MWKXCSMICWVRGW-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphane Chemical compound P.[Ca] MWKXCSMICWVRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 3
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000007640 basal medium Substances 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 230000012292 cell migration Effects 0.000 description 2
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 108010009565 Bio-Gide Proteins 0.000 description 1
- 241000255789 Bombyx mori Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 description 1
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003519 biomedical and dental material Substances 0.000 description 1
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000005548 dental material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002060 nanoflake Substances 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 210000004409 osteocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000009818 osteogenic differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/025—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/04 - A61L27/12
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
- A61L27/227—Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
Abstract
本发明提供了一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜，所述磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜由磷酸钙和蚕丝纳米纤维膜组成，所述磷酸钙为无定型磷酸钙和羟基磷灰石中的任意一种或两者的组合物。本发明通过自上而下的方式将天然蚕丝纤维机械解构到微原纤层级，制备出与细胞外基质中胶原纤维尺寸相近的丝蛋白纤维，然后通过调整设计在其上仿生矿化形成不同晶体成熟度的磷酸钙。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料制备技术领域，具体涉及一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法。
背景技术
在骨缺损修复过程中，由于骨周围纤维组织的生长速率大于骨组织的生长速率，导致纤维组织长入到骨缺损中，从而影响新生骨组织的长入，严重的可能导致骨不连。因此，在临床上采用组织修复膜作为物理屏障在缺损组织上方形成并维持再生间隙，促进细胞迁移与生长以形成新的组织。目前临床广泛采用的组织再生膜主要分为可吸收膜和不可吸收膜。可吸收膜以胶原为主要成分，最常见的有Bio-Gide®、Biomend®等；不可吸收膜常见有聚四氟乙烯等。虽然两种膜均具有良好的的生物相容性，但可吸收膜存在力学性能差，难以作为长时间的物理屏障的问题；而不可吸收膜则存在生物诱导活性差，影响组织有效再生的问题。因此，利用纤维材料高强的特性，采用可吸收的纤维成膜，并赋予其一定的生物活性诱导骨形成，这对于骨缺损修复引导膜当是一种有潜力的策略。
天然骨细胞外基质是一种复杂的结构组成，主要由Ⅰ型胶原纤维与非胶原蛋白（NCPs）和磷酸钙微晶共同组装而成，目前的研究已经发现，这些胶原纤维不但在细胞生长迁移过程中，对细胞的行为、功能产生影响，而且对骨基质中的另一组分磷酸钙的结构和性能具有明显的调控作用。在超微结构水平上，这些晶体以胶原纤维为指导呈纳米薄片的形式排列，在胶原纤维内和胶原纤维外分级排布，形成具有一定取向结构的有机/无机复合体，以确保天然骨具有足够的力学性能。仿照天然骨组织的成分、结构及特性，对材料的组成和结构进行设计，是目前骨修复研究领域的一个重要指导思路。
无定形磷酸钙(ACP)是磷酸钙几种晶型中具有良好溶解性及生物降解性的材料，同时也有很好的生物相容性、骨细胞黏附性及骨传导性。此外，ACP 在牙科材料、缓释载体等方面也有着广泛的应用。综合而言，ACP 在生物医学方面有着其他晶型的磷酸钙盐无法替代的地位，逐渐成为研究的热点。但是，ACP通常需要保存在干燥的环境中或者通过在混合体系中掺杂来稳定，如P2O4 7－、CO3 2－、Mg2+等各种正负离子以及柠檬酸盐、三磷酸腺苷(ATP)等有机小分子的加入均能够稳定ACP。合成高分子如聚电解质能够抑制晶相磷酸钙的生长，且能使获得的ACP具有较小的尺寸和较高的表面带电性。同样，聚乙二醇不仅能够有效地稳定ACP，同时聚合物本身的特性改善了ACP与聚合物的界面性能，为制备性能良好的复合材料提供了可能。但是合成高分子的生物相容性和生物降解性较差，其与ACP的杂化材料在体内的应用仍有局限性。而目前以天然高分子聚合物为模板，调控磷酸钙矿化形成无定型磷酸钙的少量研究报道中，以丝蛋白大分子为模板调控生成无定型磷酸钙不仅制备条件苛刻，需要精准控制反应速率、pH环境、时间，得到的矿化产物通常还面临难以二次分散，矿化物团聚沉积严重的问题。且由于丝蛋白大分子在水溶液中仅依靠大分子间的相互作用力，来维持其构象和相对位置，而此力的作用通常难以完全避免化学反应动力以及无机盐离子对液体环境变化带来的扰动，会使丝蛋白大分子构象发生不可控的变化，再基于调控生成无定型磷酸钙的条件苛刻，因此无法以丝蛋白溶液为基础大量制备矿化均匀的无定型磷酸钙矿化丝蛋白膜。
而通过自上而下的方式拆解得到的天然蚕丝微纳米原纤，不仅继承了天然蚕丝蛋白材料优异的生物相容性、低免疫性、可体内降解等优点，还避免了蚕丝纤维原有结构的破坏，使其原有的韧性和力学性能不至于损失。更重要的是，在作为磷酸钙矿化模板方面，由于天然蚕丝微纳米原纤维形态稳定，因此更易于得到结构和成分方面均更仿生的磷酸钙矿化蚕丝微纳米原纤维膜。
发明内容
要解决的技术问题：本发明要解决的技术问题在于将磷酸钙与具有极大比表面积的蚕丝原纤进行牢固的结合，并可调的控制磷酸钙晶体的生长，以获得不同类型的磷酸钙丝蛋白纤维复合材料。
技术方案：一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜，所述磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜由磷酸钙和蚕丝纳米纤维膜组成，所述磷酸钙为无定型磷酸钙和羟基磷灰石中的任意一种或两者的组合物。
上述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.蚕丝微纳米原纤浆液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维剪碎，浸泡于热水中，充分吸水润胀后，加入高速破壁机中进行剪切，得到蚕丝微纳米原纤浆液；
S2.蚕丝微纳米原纤浆液的预矿化：将含钙化合物溶液添加至S1制备的蚕丝微纳米原纤浆液中进行反应，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S3.蚕丝微纳米原纤浆液的矿化：将含磷化合物溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液进行反应，并滴加酸碱调节剂调节pH，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S4.磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备：将S3制备的矿化的蚕丝微纳米原纤浆液铺制成膜，得到磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜。
优选的，所述磷酸钙和蚕丝微纳米纤维膜的质量比小于1:9时，制备得到的磷酸钙的化学成分为无定型磷酸钙；所述磷酸钙和蚕丝微纳米纤维膜的质量比大于1:9时，制备得到的磷酸钙的化学成分为从无定型磷酸钙向无定型/羟基磷灰石到羟基磷灰石的结构转变。
优选的，所述S1中脱胶后的蚕丝纤维剪碎至长度为1mm-1cm，热水的温度为50-100℃，时间为4-12h，剪切转速为15000r/min-30000r/min，剪切时间为30-90min，蚕丝微纳米原纤浆液的质量分数为0.5wt%-1.5wt%。
优选的，所述S2中含钙化合物包含氯化钙，氯化钙水合物中的一种或多种。
所述S3中含磷化合物包含磷酸氢钾，磷酸氢钠，磷酸氢二钾，磷酸氢二钠中的一种或多种。
优选的，所述含钙化合物中钙离子和含磷化合物中磷离子的摩尔比为1.67:1，所述S2中含钙化合物滴加至蚕丝微纳米原纤浆液的最终浓度为0.1-30mMol/L，所述S3中含磷化合物滴加至预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液的浓度为0.1-30mMol/L。
优选的，所述S3中酸碱调节剂包括氨水，氢氧化钠，氢氧化钾中的一种或多种，其滴加速率为0.5-1.5mL/min。
优选的，所述S2中将含钙化合物溶液添加至S1制备的蚕丝微纳米原纤浆液中先在20-40℃下搅拌1-15min，然后超声分散20-40min，最后静置1-3h，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液。
优选的，所述S3中将含磷化合物溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液在20-40℃下混合均匀，并滴加酸碱调节剂调节pH至7.0-7.5，超声分散20-30min，静置4-8h，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液。
有益效果：本发明具有以下优点：
1. 本发明通过自上而下的方式将天然蚕丝纤维机械解构到微原纤层级，制备出与细胞外基质（ECM）中胶原纤维尺寸相近的丝蛋白纤维，然后通过调整设计在其上仿生矿化形成不同晶体成熟度的磷酸钙。复合纤维膜为骨组织修复提供促进成骨分化的Ca2+和PO43-，微纳米蚕丝原纤膜能够有效阻挡纤维组织的长入，为骨缺损修复提供空间并能维持一定时间，随着成骨系细胞的迁入，无定形磷酸钙在微环境的调节下降解并在细胞参与下进行再矿化，并最终沉积成为稳定的羟基磷灰石。同时，随着蚕丝蛋白在体内降解成CO2和H2O，通过循环排出体外，而磷酸钙的加入有效缓解了蚕丝蛋白降解产生的酸引起的炎症反应。这一发明不仅为骨组织工程提供了一种全新的修复材料，更为蛋白质参与调控的磷酸钙模板矿化提供了一个新的思路；
2. 本发明的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜主体材料为丝蛋白微纳米纤维，具有较好的形态稳定性，不需要乙醇处理诱导二次结晶，且降解速率较慢，符合骨组织损伤需要较长修复时间的需求；
3. 本发明的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜中的磷酸钙在整个膜中分散较均匀，不易发生团聚，且结合强度高，不需要二次加固；
4. 本发明的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜通过控制膜中丝蛋白微纳米纤维与理论生成羟基磷灰石的质量比，不仅可以诱导生成羟基磷灰石晶体，还可以有效抑制成核，制备出无定形磷酸钙矿化的蚕丝微纳米纤维膜；
5.在本发明所述情况中可以通过控制蚕丝微纳米原纤与钙磷投料的质量比，来诱导磷酸钙晶体异相成核并进一步抑制或调控晶体的生长。当钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比小于1：9时，在蚕丝微纳米纤维的调控下生成的磷酸钙以无定形磷酸钙为主；而当钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比大于1：9时，生成的磷酸钙则以羟基磷灰石为主。
附图说明：
图1为蚕丝微纳米纤维的结构及其调控磷酸钙矿化的机理示意图，当蚕钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比小于1：9时，蚕丝微纳米纤维表面的酸性氨基酸抑制晶体的生长，形成以无定形磷酸钙为主的磷酸钙矿化相；当钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比大于1：9时，蚕丝微纳米纤维表面的酸性氨基酸无法抑制晶体的生长，形成以羟基磷灰石为主的磷酸钙矿化相；
图2为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜SEM图，其中：A,a为未矿化蚕丝微纳米纤维膜; B,b为无定形磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜; C,c为羟基磷灰石矿化蚕丝微纳米纤维膜；D,d为无蚕丝微纳米纤维磷酸钙矿化相；
图3为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜EDS图，其中：a为未矿化蚕丝微纳米纤维膜; b为无定形磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜; c为羟基磷灰石矿化蚕丝微纳米纤维膜；
图4为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜XRD图，其中：A,a为未矿化蚕丝微纳米纤维膜; B,b为无定形磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜; C,c为羟基磷灰石矿化蚕丝微纳米纤维膜；D,d为无蚕丝微纳米纤维磷酸钙矿化相；
图5为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜FTIR图，其中：a为未矿化蚕丝微纳米纤维膜; b为无定形磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜; c为羟基磷灰石矿化蚕丝微纳米纤维膜；d为无蚕丝微纳米纤维磷酸钙矿化相；
图6为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜细胞相容性CCK-8结果图；
图7为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜接种细胞分别培养1、3、7天后的共聚焦显微镜图；
图8为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜接种细胞分别培养1、3、7天后的SEM图；
图9同样矿化条件下丝蛋白大分子调控所得磷酸钙矿化SEM图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.蚕丝微纳米原纤浆液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维剪碎至长度为0.5cm，浸泡于温度为60℃的热水中，充分吸水润胀5h后，加入高速破壁机中进行剪切，剪切转速为20000r/min，剪切时间为60min得到质量分数为1.5wt%的蚕丝微纳米原纤浆液；
S2.蚕丝微纳米原纤浆液的预矿化：取0.25mL的浓度为0.1mol/L的氯化钙溶液添加至S1制备的含0.25g蚕丝微纳米原纤的丝浆中进行反应，先在20℃下搅拌10min，然后超声分散30min，水温为10℃，最后静置2h，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S3.蚕丝微纳米原纤浆液的矿化：取0.21mL的浓度为0.07mol/L的磷酸氢二钾溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液进行反应，钙离子和磷离子的摩尔比为1.67:1，在20℃下混合均匀，并滴加酸碱调节剂调节pH至7.0，超声分散30min，静置5h，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S4.磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备：将S3制备的矿化的蚕丝微纳米原纤浆液铺制成膜，得到无定型磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜。
实施例2
一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.蚕丝微纳米原纤浆液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维剪碎至长度为0.5cm，浸泡于温度为60℃的热水中，充分吸水润胀5h后，加入高速破壁机中进行剪切，剪切转速为20000r/min，剪切时间为60min得到质量分数为1.5wt%的蚕丝微纳米原纤浆液；
S2.蚕丝微纳米原纤浆液的预矿化：取10mL的浓度为0.1mol/L的氯化钙溶液添加至S1制备的含0.25g蚕丝微纳米原纤的丝浆中进行反应，先在20℃下搅拌10min，然后超声分散30min，水温为10℃，最后静置2h，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S3.蚕丝微纳米原纤浆液的矿化：取8.55mL的浓度为0.07mol/L的磷酸氢二钾溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液进行反应，钙离子和磷离子的摩尔比为1.67:1，在20℃下混合均匀，并滴加酸碱调节剂调节pH至7.0，超声分散30min，静置5h，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S4.磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备：将S3制备的矿化的蚕丝微纳米原纤浆液铺制成膜，得到矿化羟基磷灰石蚕丝微纳米纤维膜。
对比例1
一种蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.蚕丝微纳米原纤浆液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维剪碎至长度为0.5cm，浸泡于温度为60℃的热水中，充分吸水润胀5h后，加入高速破壁机中进行剪切，剪切转速为20000r/min，剪切时间为60min得到质量分数为1.5wt%的蚕丝微纳米原纤浆液；
S2蚕丝微纳米纤维膜的制备：将S1制备的蚕丝微纳米原纤浆液铺制成膜，得到蚕丝微纳米纤维膜。
对比例2
一种磷酸钙矿化蚕丝蛋白的制备方法，包括以下步骤：
S1. 蚕丝蛋白水溶液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维溶解于溶解在质量比为1：2：8的氯化钙/乙醇/水体系中，得到蚕丝蛋白溶液，将蚕丝蛋白溶液进行透析，得到蚕丝蛋白水溶液；
S2.蚕丝蛋白水溶液的预矿化：取0.25mL的浓度为0.1mol/L的氯化钙溶液添加至S1制备的含0.25g蚕丝蛋白的溶液中进行反应，先在20℃下搅拌10min，然后超声分散30min，水温为10℃，最后静置2h，得到预矿化的蚕丝蛋白浆液；
S3.蚕丝蛋白水溶液的矿化：取0.21mL的浓度为0.07mol/L的磷酸氢二钾溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝蛋白浆液进行反应，钙离子和磷离子的摩尔比为1.67:1，在20℃下混合均匀，并滴加酸碱调节剂调节pH至7.0，超声分散30min，静置5h，得到矿化的蚕丝蛋白浆液；
S4.磷酸钙矿化蚕丝蛋白膜的制备：将S3制备的矿化的蚕丝蛋白浆液铺制成膜，得到无定型磷酸钙矿化蚕丝蛋白膜。
图1中为蚕丝微纳米纤维的结构及其调控磷酸钙矿化的机理示意图，当钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比小于1：9时，蚕丝微纳米纤维表面的酸性氨基酸抑制晶体的生长，形成以无定形磷酸钙为主的磷酸钙矿化相；当钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比大于1：9时，蚕丝微纳米纤维表面的酸性氨基酸无法抑制晶体的生长，形成以羟基磷灰石为主的磷酸钙矿化相，说明调控不同钙磷投量与蚕丝微纳米纤维的质量比，可以得到不同结构的磷酸钙，该种方法远比目前得到无定型磷酸钙的方法简单，无需复杂的工艺，即可得到无定型磷酸钙。
图2中B，b→C，c→D，d分别对应，实施例1，实施例2和对比例，可以看出随着钙磷理论投料质量与蚕丝微纳米原纤维质量比值的增高，蚕丝微纳米原纤维调控生成的磷酸钙矿化相，从B,b的均匀分散矿化的无定型磷酸钙，到C,c磷酸钙团聚沉积明显的羟基磷灰石，以至在没有蚕丝蛋白微纳米原纤维调控的状况话，如图D,d磷酸钙自然经过化学反应沉积而出。图3中为相同条件下，丝蛋白大分子溶液调控矿化，生成无定型磷酸钙。丝蛋白的矿化模板作用，取决于其形态与结构，丝蛋白大分子在丝蛋白溶液中以无规卷曲的丝蛋白大分子链形式存在，具备抓取缔合钙磷离子的作用，但由于其本身形态不稳定，因此其矿化物溶液经干燥后，仅形成二维图案结构，而非稳定的三维立体结构。
图4中为未矿化蚕丝微纳米纤维膜和磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜EDS图，从图中可以看出钙、磷元素的分布状况与SEM图片中矿化相的分布趋势相一致。
图5和图6分别为矿化膜的X衍射图和红外图，图中a为蚕丝微纳米原纤维膜，b为无定型磷酸钙矿化蚕丝微纳米原纤维膜，c为羟基磷灰石矿化蚕丝微纳米原纤维膜，d为纯磷酸钙矿化相，图4中20.5°为蚕丝蛋白典型特征峰，38°~40°缓和的大包峰为无定型磷酸钙无定型相特征峰，25.9°,29°,31.9°,33.9°等都为羟基磷灰石特征峰，图5中1628,1516cm-1为丝蛋白酰胺键特征峰，1033cm-1位置为磷酸根特征峰，602cm-1为羟基磷灰石特征峰位置，因此我们可以看出，在无蚕丝微纳米原纤维参与调控的作用下，自发的化学反应会直接产生晶体结构成熟的羟基磷灰石，而当蚕丝微纳米原纤的量较少时，对磷酸钙的调控能力有限，最终产生蚕丝微纳米原纤和羟基磷灰石的复合材料；而当蚕丝微纳米原纤的比例较高时，其调控能力可直接抑制磷酸钙晶体的生长和成熟，得到本身结构不稳定的无定型磷酸钙中间体。
测试实验
对实施例1、2和对比例1制得的产品（磷酸钙矿化蚕丝微纳米原纤维膜或未矿化蚕丝微纳米原纤维膜）进行性能测试，测试方法如下：
（1）生物相容性测试：
①将经高温高压灭菌后直径8mm的所有实施例和测试例膜片，浸泡于高糖细胞完全培养液（90vol%DEME基础培养基+9vol%胎牛血清+1vol%双抗）中，孵育5h后，吸除培养液；
②将30uL小鼠前成骨细胞（MC3T3-E1）细胞悬液按2x104个/孔的密度接种于膜表面，在培养箱中孵育3h确保细胞粘附在材料上后再添加培养液于孔中进行培养，每两天换液一次；
③分别在第1、3、7天取出一个孔板，去除孔内培养液，并用PBS冲洗三遍，在避光条件下将CCK-8：DEME基础培养基=1：10的CCK-8混合液等量加入到孔内，在培养箱中孵育2h后，取出CCK-8染液并等量置于96孔板中，选择450nm波长测定各孔的光密度（OD）值，
性能测试结果见图7。
结合图7、8、9，可以看出，激光共聚焦图片与CCK-8结果相互应证，在未矿化蚕丝微纳米原纤维膜和矿化蚕丝微纳米原纤维膜上，细胞均生存状况良好，形态正常；图9中SEM图片可见，细胞培养液的浸泡不会导致矿化结构的自动丢失，细胞附近的无论是无定型磷酸钙矿化相还是羟基磷灰石矿化相结构均稳定，不会在细胞培养液的浸泡下不受控制的溶解，这与文献中报道的，无定型磷酸钙在体液条件下结构稳定，需要细胞参与才能被再次溶解利用相一致；
可以得出以下结论：
（1）所有实施例与对比例均表现出较好的生物相容性，细胞在培养的7天都表现出细胞增殖的趋势，无明显细胞毒性，具有用作生物医用材料的潜力；
（2）相较于对比例而言，无定形磷酸钙矿化的蚕丝微纳米原纤维膜与未矿化蚕丝微纳米纤维膜在生物相容性方面无显著差别；
（3）相较于对比例而言，羟基磷灰石矿化的蚕丝微纳米原纤维膜与未矿化蚕丝微纳米纤维膜在生物相容性方面随着载细胞培养时间的延长，细胞增殖速率有所下降，但在7天的培养周期内，差距不大；
（4）相较于实施例1而言，羟基磷灰石矿化的蚕丝微纳米原纤维膜与无定形磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜在生物相容性方面随着载细胞培养时间的延长，存在显著差别，其原因在于，无定形磷酸钙具有更高的生物活性，能更好的促进细胞的黏附和生长。
（5）与实施例2和对比例相比，实施例1上培养的细胞形态无显著差别，且实施例1在细胞培养液的浸泡下仍能保持无定型磷酸钙结构的稳定性，这与文献中报道的，无定型磷酸钙在体液条件下结构稳定，需要细胞参与才能被再次溶解利用相一致。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜，其特征在于：所述磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜由磷酸钙和蚕丝纳米纤维膜组成，所述磷酸钙为无定型磷酸钙和羟基磷灰石中的任意一种或两者的组合物。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.蚕丝微纳米原纤浆液的制备：将脱胶后的蚕丝纤维剪碎，浸泡于热水中，充分吸水润胀后，加入高速破壁机中进行剪切，得到蚕丝微纳米原纤浆液；
S2.蚕丝微纳米原纤浆液的预矿化：将含钙化合物溶液添加至S1制备的蚕丝微纳米原纤浆液中进行反应，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S3.蚕丝微纳米原纤浆液的矿化：将含磷化合物溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液进行反应，并滴加酸碱调节剂调节pH，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液；
S4.磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备：将S3制备的矿化的蚕丝微纳米原纤浆液铺制成膜，得到磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜。
3.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述磷酸钙和蚕丝微纳米纤维膜的质量比小于1:9时，制备得到的磷酸钙的化学成分为无定型磷酸钙；所述磷酸钙和蚕丝微纳米纤维膜的质量比大于1:9时，制备得到的磷酸钙的化学成分为从无定型磷酸钙向无定型/羟基磷灰石到羟基磷灰石的结构转变。
4.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S1中脱胶后的蚕丝纤维剪碎至长度为1mm-1cm，热水的温度为50-100℃，时间为4-12h，剪切转速为15000r/min-30000r/min，剪切时间为30-90min，蚕丝微纳米原纤浆液的质量分数为0.5wt%-1.5wt%。
5.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S2中含钙化合物包含氯化钙，氯化钙水合物中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S3中含磷化合物包含磷酸氢钾，磷酸氢钠，磷酸氢二钾，磷酸氢二钠中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述含钙化合物中钙离子和含磷化合物中磷离子的摩尔比为1.67:1，所述S2中含钙化合物滴加至蚕丝微纳米原纤浆液的最终浓度为0.1-30mMol/L，所述S3中含磷化合物滴加至预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液的浓度为0.1-30mMol/L。
8.根据权利要求2所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S3中酸碱调节剂包括氨水，氢氧化钠，氢氧化钾中的一种或多种，其滴加速率为0.5-1.5mL/min。
9.根据权利要求1所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S2中将含钙化合物溶液添加至S1制备的蚕丝微纳米原纤浆液中先在20-40℃下搅拌1-15min，然后超声分散20-40min，最后静置1-3h，得到预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液。
10.根据权利要求1所述的磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述S3中将含磷化合物溶液滴加至S2制备的预矿化的蚕丝微纳米原纤浆液在20-40℃下混合均匀，并滴加酸碱调节剂调节pH至7.0-7.5，超声分散20-40min，静置4-8h，得到矿化的蚕丝微纳米原纤浆液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211200598.XA CN115581801A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211200598.XA CN115581801A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115581801A true CN115581801A (zh) | 2023-01-10 |
Family
ID=84778872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211200598.XA Pending CN115581801A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115581801A (zh) |
Citations (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1562386A (zh) * | 2004-03-19 | 2005-01-12 | 清华大学 | 矿化丝蛋白材料及其制备方法 |
| US20060095137A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Seoul National University Industry Foundation | Nanofibrous nonwoven membrane of silk fibroin for guided bone tissue regeneration and manufacturing method thereof |
| US20060159837A1 (en) * | 2003-06-06 | 2006-07-20 | Tufts University | Method for forming inorganic coatings |
| CN101327341A (zh) * | 2008-08-01 | 2008-12-24 | 浙江理工大学 | 一种纳米级丝蛋白-羟基磷灰石矿化复合纤维的制备方法 |
| CN101406711A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-15 | 东华大学 | 一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法 |
| CN101822852A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 北京化工大学 | 仿生磷酸钙纤维复合支架材料及制备方法 |
| CN101970023A (zh) * | 2008-02-07 | 2011-02-09 | 塔夫茨大学信托人 | 三维的丝羟基磷灰石组合物 |
| CN102491298A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-06-13 | 苏州大学 | 线型纳米羟基磷灰石的制备方法 |
| CN104250926A (zh) * | 2014-09-25 | 2014-12-31 | 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 | 一种羟基磷灰石功能化的蚕丝织物的生产方法 |
| CN104928908A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 一种蚕丝纤维的矿化方法 |
| CN105330881A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种温和且大量制备矿化丝素蛋白膜的方法 |
| CN106075568A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 广州迈普再生医学科技有限公司 | 一种组织修复用可降解纳米短纤维材料及其制备方法和应用 |
| WO2016179089A1 (en) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | Rensselaer Polytechnic Institute | Biomimetic nano-composite scaffold for enhanced bone healing and fracture repair |
| CN106243210A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 西南大学 | 一种低盐无水溶剂体系溶解蚕丝丝素的方法 |
| CN106540311A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-29 | 朱威 | 一种自愈合可注射性骨修复材料及其制备方法 |
| CN106589977A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种丝素/尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN106587126A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种碳酸钙纳米线及其制备方法 |
| CN106823000A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种含蝉蜕的蚕丝蛋白组织修复材料 |
| CN109260523A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-25 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种磷酸钙骨水泥复合微球及其制备方法和应用 |
| CN110522950A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-03 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法 |
| CN110882416A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-17 | 东华大学 | 一种仿生复合纳米纤维支架材料的制备方法和应用 |
| CN111849013A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-30 | 重庆医科大学附属口腔医院 | 一种纳米羟基磷灰石-丝素蛋白矿化支架及其制备方法和用途 |
| CN113046926A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 南京师范大学 | 一种丝素聚乳酸多孔纳米纤维复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113818238A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-21 | 南京林业大学 | 功能性蚕丝蛋白纳米纤维、分散液、复合材料的制备方法及用途 |
| WO2022048733A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | Spiber Technologies Ab | Method for producing macroporous scaffolds composed of silk and calcium phosphate |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211200598.XA patent/CN115581801A/zh active Pending
Patent Citations (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060159837A1 (en) * | 2003-06-06 | 2006-07-20 | Tufts University | Method for forming inorganic coatings |
| CN1562386A (zh) * | 2004-03-19 | 2005-01-12 | 清华大学 | 矿化丝蛋白材料及其制备方法 |
| US20060095137A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Seoul National University Industry Foundation | Nanofibrous nonwoven membrane of silk fibroin for guided bone tissue regeneration and manufacturing method thereof |
| CN101970023A (zh) * | 2008-02-07 | 2011-02-09 | 塔夫茨大学信托人 | 三维的丝羟基磷灰石组合物 |
| CN101327341A (zh) * | 2008-08-01 | 2008-12-24 | 浙江理工大学 | 一种纳米级丝蛋白-羟基磷灰石矿化复合纤维的制备方法 |
| CN101406711A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-15 | 东华大学 | 一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法 |
| CN101822852A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 北京化工大学 | 仿生磷酸钙纤维复合支架材料及制备方法 |
| CN102491298A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-06-13 | 苏州大学 | 线型纳米羟基磷灰石的制备方法 |
| CN104250926A (zh) * | 2014-09-25 | 2014-12-31 | 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 | 一种羟基磷灰石功能化的蚕丝织物的生产方法 |
| WO2016179089A1 (en) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | Rensselaer Polytechnic Institute | Biomimetic nano-composite scaffold for enhanced bone healing and fracture repair |
| CN104928908A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 一种蚕丝纤维的矿化方法 |
| CN105330881A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种温和且大量制备矿化丝素蛋白膜的方法 |
| CN106075568A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 广州迈普再生医学科技有限公司 | 一种组织修复用可降解纳米短纤维材料及其制备方法和应用 |
| CN106243210A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 西南大学 | 一种低盐无水溶剂体系溶解蚕丝丝素的方法 |
| CN106540311A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-29 | 朱威 | 一种自愈合可注射性骨修复材料及其制备方法 |
| CN106587126A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种碳酸钙纳米线及其制备方法 |
| CN106589977A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种丝素/尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN106823000A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种含蝉蜕的蚕丝蛋白组织修复材料 |
| CN109260523A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-25 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种磷酸钙骨水泥复合微球及其制备方法和应用 |
| CN110522950A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-03 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法 |
| CN110882416A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-17 | 东华大学 | 一种仿生复合纳米纤维支架材料的制备方法和应用 |
| CN111849013A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-30 | 重庆医科大学附属口腔医院 | 一种纳米羟基磷灰石-丝素蛋白矿化支架及其制备方法和用途 |
| WO2022048733A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | Spiber Technologies Ab | Method for producing macroporous scaffolds composed of silk and calcium phosphate |
| CN113046926A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 南京师范大学 | 一种丝素聚乳酸多孔纳米纤维复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113818238A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-21 | 南京林业大学 | 功能性蚕丝蛋白纳米纤维、分散液、复合材料的制备方法及用途 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| YING HUANG ET AL: "Mineralization of calcium phosphate induced by a silk fibroin film under different biological conditions", ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, 24 May 2021 (2021-05-24), pages 18590 * |
| ZHIJUAN PAN ET AL: "Sustainable Antibacterial Surgical Suture Based on Recycled Silk Resource by an Internal Combination of Inorganic Nanomaterials", AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 15 June 2023 (2023-06-15), pages 29971 * |
| ZONGPU XU ET AL: "Formation of hierarchical bone-like apatites on silk microfiber templates via biomineralization", THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, pages 76426 * |
| 张珂: "蚕丝磷酸钙涂层支架的制备和性能", 蚌埠医学院学报, pages 727 - 729 * |
| 张锋: "乙醇-水蒸气处理对静电纺蚕丝蛋白纳米纤维结构性能的影响", 丝绸, 20 June 2013 (2013-06-20), pages 1 - 5 * |
| 程成: "蚕丝蛋白对无机物矿化的调控及其复合材料的研究", 中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑, 15 March 2009 (2009-03-15), pages 020 - 2 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Bioinspired mineralized collagen scaffolds for bone tissue engineering | |
| Du et al. | Hierarchically designed bone scaffolds: From internal cues to external stimuli | |
| Fabbri et al. | Porous scaffolds of polycaprolactone reinforced with in situ generated hydroxyapatite for bone tissue engineering | |
| CN106729928B (zh) | 一种聚乙烯醇/海藻酸钠/羟基磷灰石复合纤维膜及其制备方法、应用 | |
| CN110898253B (zh) | 可促进细胞成骨分化的纤维内仿生矿化胶原膜制备方法 | |
| CN104857565B (zh) | 一种羟基磷灰石多级复合微球的制备方法 | |
| CN100594949C (zh) | 注射型聚酯类微载体与纤维蛋白凝胶复合支架的制备方法 | |
| CN104415399B (zh) | 一种羟基磷灰石/石墨烯纳米复合粉末制备方法及其产品 | |
| He et al. | A porous collagen-carboxymethyl cellulose/hydroxyapatite composite for bone tissue engineering by bi-molecular template method | |
| Sadeghi et al. | Functional synergy of anti-mir221 and nanohydroxyapatite scaffold in bone tissue engineering of rat skull | |
| Ucar et al. | Formation of hydroxyapatite via transformation of amorphous calcium phosphate in the presence of alginate additives | |
| Han et al. | In situ silk fibroin-mediated crystal formation of octacalcium phosphate and its application in bone repair | |
| CN103086337B (zh) | 一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法及其应用 | |
| CN111792661B (zh) | 一种亚微米级球状生物碳酸钙及其制备方法和应用 | |
| Yin et al. | Improvement in mechanical properties and biocompatibility of biosynthetic bacterial cellulose/lotus root starch composites | |
| CN108478880A (zh) | 一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔复合支架材料及其仿生透析矿化制备方法与应用 | |
| CN102416200B (zh) | 一种构建胶原基生物大分子/羟基磷灰石微球复合支架材料的制备方法 | |
| CN101066473B (zh) | 纤维蛋白凝胶与钙磷纳米粒子复合支架的制备方法 | |
| Liu et al. | Co3O4/carbon nanohybrids embedded in the fibrous scaffolds promote stem cell osteogenic differentiation via strengthening cell mechanotransduction | |
| CN101327341A (zh) | 一种纳米级丝蛋白-羟基磷灰石矿化复合纤维的制备方法 | |
| CN115581801A (zh) | 一种磷酸钙矿化蚕丝微纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN110639058B (zh) | 用于骨组织工程针状ha/pblg多孔复合微载体材料及其制备方法 | |
| CN102343115B (zh) | 三维网络状壳聚糖-碳酸钙复合纳米材料及制备和细胞相容性 | |
| CN112402691B (zh) | 超小粒径无定形磷酸钙羧甲基壳聚糖纳米簇材料及方法 | |
| CN113831568B (zh) | 多重交联高强度酶诱导矿化水凝胶及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |