丝素蛋白-羟基磷灰石复合材料

成果编号：10892

价格：面议

完成单位：江苏省产业技术研究院纺织丝绸技术研究所

单位类别：211系统院所

完成时间：2013年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：生物技术与医药、新材料

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发布人：李明忠离线

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本项目充分利用蚕丝丝素蛋白的良好生物相容性、生物活性和生物可降解性，以丝素蛋白大分子作为羟基磷灰石矿化、组装的模板，合成丝素/羟基磷灰石复合纳米颗粒，并以蚕丝纤维作为增强材料，氯化钠颗粒作为制孔剂，采用等静压成型法成功制得蚕丝纤维增强丝素/羟基磷灰石复合多孔材料。由于使用丝素复合，使多孔材料具备很强的生物活性；由于用蚕丝纤维增强增韧，使多孔材料的压缩强度和弯曲强度大大提高，能够达到实用化的要求。作为蚕丝纤维增强丝素/羟基磷灰石复合多孔材料的应用例证之一，本项目的研究证明，该材料能够支持骨髓间充质干细胞的粘附、生长、分化，具备诱导骨修复的活性；体内应用证明，该材料有利于骨缺损的修复重建，能有效修复骨缺损。本项目使用丝素复合使材料具备很强的生物活性，采用纤维增强技术解决了多孔材料的增强问题，所研制的蚕丝纤维增强丝素/羟基磷灰石复合多孔材料，可以用于骨、牙、关节、软骨下骨、脊柱等各种组织缺损的修复，为临床提供了一种具有自主知识产权的生物活性制品，将造福于广大患者，并极大地提高了纺织原料的利用效率和产品的附加值，延伸了纺织材料、纺织产品的应用领域。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新材料

合作方式：技术转让

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 3 项
已授权专利,其中:发明专利 4 项
专利号:
ZL200510040925.X,ZL02138127.5,ZL 02138129.1

成果简介

成果概况

创新要点

创新点一：多孔材料的蚕丝纤维增强技术作为生物医用多孔材料的增强纤维，要求纤维能够均匀分散、与基体的界面结合牢固、生物降解速率与组织再生速率相匹配。本项目研究发现，丝素的生物降解速率与其凝聚态结构、孔结构、纤维直径、分子量等因素有关；蚕丝纤维与羟基磷灰石的界面结合力与蚕丝纤维的直径及表面微/纳米结构有关。因此，采用氯化钙溶液处理蚕丝，在脱胶的同时，使蚕丝纤维分化成微纤维，增加表面积，并且在蚕丝纤维表面产生拓扑结构，增加与基体的氢键结合，并使蚕丝纤维适当水解而降低分子量，提高生物降解速率。将经上述处理的蚕丝纤维切割成短纤维后，用超声波处理技术，达到均匀分散于HA纳米颗粒凝胶基体中的目的。创新点二：SF与HA的复合机理及复合纳米颗粒的制备技术本项目研究发现，SF能够诱导HA晶体沿C轴生长、矿化、沉积，形成鳞片状以及针状结晶。因此采用仿生矿化原理，以丝素大分子为模板，仿照人体骨中胶原纤维诱导HA沉积的原理，诱导HA沉积在丝素蛋白上，形成有机/无机纳米复合颗粒。此纳米复合颗粒与蚕丝纤维的相容性大大超过纯HA颗粒，为蚕丝纤维增强多孔材料提供良好的纳米级基体原料。

主要技术指标

该材料的主要技术指标为：孔隙率57.9%，平均孔径33.9 μm，压缩强度12.8 MPa，弯曲强度10.2 MPa。该材料无毒性、无致敏性、无刺激性，具有良好的生物相容性。满足骨、牙、关节、软骨下骨、脊柱等各种组织修复的要求。

其他说明

完成人信息

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