本發(fā)明涉及生物材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種絲蛋白海綿及其制備方法。
背景技術(shù):
絲蛋白由于優(yōu)異的生物相容性、力學(xué)性能、可降解性、易于成形以及能夠在水溶液中進(jìn)行處理等優(yōu)點(diǎn)在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。具有多孔結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同組織修復(fù)的實(shí)驗(yàn)室研究中,并有多個(gè)產(chǎn)品正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),因此,絲蛋白海綿材料是絲蛋白基生物材料最為重要的組成部分,具有廣泛的應(yīng)用前景。
研究者開(kāi)發(fā)出了多種制備絲蛋白海綿的方法,主要包括鹽析法和冷凍干燥法;鹽析法制備的多孔海綿主要構(gòu)象為beta-sheet結(jié)晶,力學(xué)性能高,不適合應(yīng)用于軟組織修復(fù);冷凍干燥法所制備的絲蛋白,盡管一般為非晶結(jié)構(gòu),但其會(huì)在水中溶解,導(dǎo)致其無(wú)法應(yīng)用,只能通過(guò)醇處理、真空水處理來(lái)誘導(dǎo)形成beta-sheet,最終獲得不溶于水的海綿材料。因此,盡管有多種方法如添加高結(jié)晶絲蛋白誘導(dǎo)、利用酸來(lái)抑制結(jié)晶等降低海綿的結(jié)晶度,在保持海綿在水中穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上來(lái)降低海綿的硬度,但是絲蛋白多孔海綿水不溶性,力學(xué)性能以及晶體結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在矛盾仍然缺乏解決的方法。另一方面,近年來(lái),仿細(xì)胞外基質(zhì)納米纖維結(jié)構(gòu)的引入已經(jīng)成為提高材料生物相容性的有效手段,目前研究已有通過(guò)添加納米纖維誘導(dǎo)的方法來(lái)提高絲蛋白海綿中納米纖維結(jié)構(gòu)的比例,但完全由納米纖維組成,具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿仍需持續(xù)研究。
最近,申請(qǐng)人研究開(kāi)發(fā)出一種非晶結(jié)構(gòu)的絲蛋白納米纖維,其直徑在10~20nm,長(zhǎng)度在100nm~1μm,具有良好的親水性,能夠形成高濃度的絲蛋白溶液,這使得以此為基礎(chǔ)制備完全由納米纖維組成,具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿成為可能。然而,上述非晶結(jié)構(gòu)的絲蛋白納米纖維為亞穩(wěn)態(tài),易于隨著溫度、時(shí)間等的變化轉(zhuǎn)變成高結(jié)晶的絲蛋白纖維,從而形成凝膠。如何避免制備過(guò)程中beta-sheet的形成,是制備具有納米纖維-多孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿材料亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
因此,基于上述進(jìn)展,有必要通過(guò)精細(xì)控制制備過(guò)程中絲蛋白的分子運(yùn)動(dòng)性,在抑制絲蛋白形成結(jié)晶態(tài)的同時(shí),提高分子之間相互作用,最終制備由非晶結(jié)構(gòu)組成,且不溶于水的絲蛋白海綿材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種絲蛋白海綿及其制備方法,本申請(qǐng)?zhí)峁┑慕z蛋白海綿不溶于水,且具有非晶結(jié)構(gòu)。
有鑒于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N絲蛋白海綿,所述絲蛋白海綿為納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的非晶結(jié)構(gòu),所述絲蛋白海綿不溶于水。
優(yōu)選的,所述絲蛋白海綿的納米纖維的直徑為10~20nm,長(zhǎng)度為100nm~1μm,所述絲蛋白海綿的孔徑為50~800μm。
本申請(qǐng)還提供了上述方案所述的絲蛋白海綿的制備方法,包括以下步驟:
a),將非晶絲蛋白納米纖維水溶液的濃度進(jìn)行調(diào)整;
b),將步驟a)得到的非晶絲蛋白納米纖維溶液進(jìn)行冷凍;
c),將步驟b)得到的非晶絲蛋白納米纖維進(jìn)行凍干,得到絲蛋白海綿。
優(yōu)選的,步驟a)中,所述非晶絲蛋白納米纖維水溶液的濃度進(jìn)行調(diào)整的方式為加水稀釋或濃縮。
優(yōu)選的,所述濃縮的方式為揮發(fā)濃縮或peo置換濃縮。
優(yōu)選的,所述濃縮的溫度為1~15℃,所述濃縮的時(shí)間為0~48h。
優(yōu)選的,步驟a)中,所述非晶絲蛋白納米纖維水溶液中非晶絲蛋白納米纖維的直徑為10~20nm,長(zhǎng)度為100nm~1μm。
優(yōu)選的,步驟a)中,所述非晶絲蛋白納米纖維水溶液調(diào)整后的濃度為0.1~12wt%。
優(yōu)選的,步驟b)中,所述冷凍的溫度為-2~-15℃,所述冷凍的時(shí)間為8~48h。
優(yōu)選的,步驟c)中,所述凍干的溫度為-20~-90℃,所述凍干的時(shí)間為12~48h。
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N絲蛋白海綿,其為納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的非晶結(jié)構(gòu),且不溶于水。由此,本申請(qǐng)?zhí)峁┝怂鼋z蛋白海綿的制備方法,其首先將非晶絲蛋白納米纖維水溶液進(jìn)行濃度的調(diào)整,然后將調(diào)整濃度后的非晶絲蛋白納米纖維溶液依次進(jìn)行冷凍與凍干,最終得到了絲蛋白海綿。在上述過(guò)程中,非晶絲蛋白納米纖維水溶液濃度的調(diào)整使絲蛋白納米纖維由無(wú)規(guī)非晶態(tài)逐漸向中間態(tài)轉(zhuǎn)化,在冷凍的過(guò)程中,絲蛋白的構(gòu)象進(jìn)一步向中間態(tài)轉(zhuǎn)化,并逐步靠近結(jié)晶態(tài),同時(shí)在絲蛋白中形成結(jié)晶顆粒,最后在凍干階段,形成主要由非晶構(gòu)象的絲蛋白納米纖維組成,且結(jié)晶顆粒凍干在絲蛋白納米纖維中形成多孔結(jié)構(gòu),最終得到了納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的非晶結(jié)構(gòu),且不溶于水的絲蛋白海綿。
進(jìn)一步的,本申請(qǐng)調(diào)整濃度的溫度與時(shí)間決定了絲蛋白納米纖維在溶液中從無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)向中間態(tài)轉(zhuǎn)變的程度,后續(xù)的冷凍和凍干進(jìn)一步調(diào)控?zé)o規(guī)態(tài)的轉(zhuǎn)化,最終獲得合適的中間態(tài)組成,使得多孔絲蛋白海綿在水中具有穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明采用的非晶絲蛋白納米纖維的宏觀(guān)圖;
圖2為本發(fā)明采用的非晶絲蛋白納米纖維的微觀(guān)圖;
圖3為本發(fā)明采用的非晶絲蛋白納米纖維的紅外光譜圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備多孔絲蛋白海綿材料的電鏡圖(高倍);
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2制備多孔絲蛋白海綿材料的電鏡圖(低倍);
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2制備多孔絲蛋白海綿材料的xrd照片。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn),而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種絲蛋白海綿,所述絲蛋白海綿為納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的非晶結(jié)構(gòu),所述絲蛋白海綿不溶于水。
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N絲蛋白海綿,其主要由非晶構(gòu)象的絲蛋白納米纖維組成,具有納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)所述絲蛋白海綿不溶于水,在水中穩(wěn)定性較好,生物相容性更好;所述絲蛋白海綿的納米纖維的直徑為10~20nm,長(zhǎng)度為100nm~1μm,其孔徑在50~800μm可調(diào)。
為了得到上述結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿,本申請(qǐng)?zhí)峁┝怂鼋z蛋白海綿的制備方法,包括以下步驟:
a),將非晶絲蛋白納米纖維水溶液的濃度進(jìn)行調(diào)整;
b),將步驟a)得到的非晶絲蛋白納米纖維溶液進(jìn)行冷凍;
c),將步驟b)得到的非晶絲蛋白納米纖維進(jìn)行凍干,得到絲蛋白海綿。
本申請(qǐng)利用亞穩(wěn)態(tài)的非晶絲蛋白納米纖維通過(guò)濃度調(diào)整-冷凍-凍干,制備得到了非晶態(tài)的納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿。
在制備絲蛋白海綿的過(guò)程中,本申請(qǐng)首先將非晶絲蛋白納米纖維水溶液的濃度進(jìn)行調(diào)整,在調(diào)整非晶絲蛋白納米纖維水溶液的過(guò)程中,非晶絲蛋白納米纖維由無(wú)規(guī)的非晶態(tài)逐漸向中間態(tài)轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化程度決定了后續(xù)凍干之后是否在水中具有穩(wěn)定性以及結(jié)晶程度。上述非晶絲蛋白納米纖維溶液的濃度不超過(guò)1wt%,否則會(huì)在透析過(guò)程中發(fā)生凝膠。本申請(qǐng)所述非晶絲蛋白納米纖維水溶液進(jìn)行濃度調(diào)整的方式可以通過(guò)加水稀釋或不同的濃縮方式進(jìn)行;所述濃縮的方式可以為敞口揮發(fā)濃縮,也可以為peo置換法濃縮。具體的,對(duì)非晶絲蛋白納米纖維水溶液的濃度進(jìn)行濃縮調(diào)整時(shí),將溶液放置到敞口容器中,保持濃縮溫度為1~15℃,濃縮的時(shí)間為0~48h;對(duì)非晶絲蛋白納米纖維水溶液進(jìn)行濃縮調(diào)整時(shí),利用peo置換濃縮方法,保持濃縮溫度為1~15℃,濃縮的時(shí)間為0~48h;過(guò)高的濃縮溫度和過(guò)長(zhǎng)的濃縮時(shí)間均會(huì)導(dǎo)致凝膠形成,而使制備失敗。
本申請(qǐng)采用的原料非晶絲蛋白納米纖維首先能夠提供仿細(xì)胞外基質(zhì)的納米纖維結(jié)構(gòu),從而使多孔絲蛋白海綿具有更好的生物相容性,同時(shí)非晶的絲蛋白納米纖維能夠以溶液狀態(tài)存在,而非凝膠,才使得多孔海綿的制備成為可能。本申請(qǐng)所述非晶絲蛋白納米纖維溶液中的非晶絲蛋白納米纖維的直徑為10~20nm,長(zhǎng)度為100nm~1μm。所述非晶絲蛋白纖維的制備方法按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式制備即可,示例的,所述非晶絲蛋白納米纖維水溶液的制備具體為:
(1)將蠶絲纖維溶解于溴化鋰-甲酸混合溶劑中,通過(guò)調(diào)控溴化鋰-甲酸混合溶劑中甲酸和溴化鋰的濃度和比例來(lái)影響對(duì)蠶絲纖維的溶解程度,保留蠶絲中絲蛋白的納米原纖結(jié)構(gòu);
(2)將上述混合溶劑溶解的蠶絲纖維溶液放置到透析袋中,并通過(guò)絲蛋白濃度和溫度的調(diào)控,控制透析過(guò)程中絲蛋白的組裝速率,以防止絲蛋白發(fā)生凝膠;
(3)透析72小時(shí)左右,去除溴化鋰和甲酸,獲得非晶絲蛋白納米纖維的水溶液。
本申請(qǐng)然后將調(diào)整濃度后的非晶絲蛋白納米纖維進(jìn)行冷凍,以使絲蛋白的構(gòu)象進(jìn)一步向中間態(tài)轉(zhuǎn)化,并逐漸靠近結(jié)晶態(tài)而不形成結(jié)晶態(tài),從而有利于絲蛋白凍干后能夠在水中具有穩(wěn)定性,同時(shí)此過(guò)程中非晶絲蛋白納米纖維中形成結(jié)晶顆粒,以利于后期在絲蛋白納米纖維中形成多孔結(jié)構(gòu)。上述轉(zhuǎn)化程度則決定是否具有穩(wěn)定性和其晶體結(jié)構(gòu)的含量,從而使得絲蛋白海綿具有相應(yīng)的力學(xué)性能;絲蛋白轉(zhuǎn)化的程度同分子運(yùn)動(dòng)性和時(shí)間有關(guān),而冷凍溫度則決定了分子運(yùn)動(dòng)性和冷凍時(shí)間。因此,本申請(qǐng)冷凍的溫度為-2~-15℃,冷凍的時(shí)間為8~48h;在具體實(shí)施例中,所述冷凍的溫度為-4~-12℃,所述冷凍的時(shí)間為8~24h。所述冷凍的溫度過(guò)低則獲得的多孔絲蛋白海綿會(huì)在水中溶解,溫度過(guò)高則可能導(dǎo)致絲蛋白納米纖維難以冷凍或發(fā)生凝膠。
本申請(qǐng)最后將上述得到的非晶絲蛋白納米纖維進(jìn)行凍干,得到絲蛋白海綿。所述凍干的溫度為-20~-90℃,所述凍干的時(shí)間為8~48h;在具體實(shí)施例中,所述凍干的溫度為-40~-80℃,所述凍干的時(shí)間為24~48h。所述凍干的溫度與時(shí)間會(huì)影響絲蛋白納米纖維的分子運(yùn)動(dòng)性,從而對(duì)最終獲得到絲蛋白海綿的運(yùn)動(dòng)性和力學(xué)性能產(chǎn)生影響。
在制備絲蛋白海綿的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)濃度調(diào)整-冷凍-凍干三個(gè)過(guò)程,制備了非晶構(gòu)象的具有納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿,其不溶于水,在水中具有較好的穩(wěn)定性。上述三個(gè)過(guò)程是一個(gè)協(xié)同的作用過(guò)程,濃縮的溫度和時(shí)間決定了非晶絲蛋白納米纖維在溶液中從無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)向中間態(tài)轉(zhuǎn)化的程度,后續(xù)的冷凍和凍干進(jìn)一步調(diào)控其轉(zhuǎn)化,最終獲得合適的中間態(tài)組成,使得絲蛋白多孔海綿在水中具有穩(wěn)定性。三者根據(jù)溶液的狀態(tài)共同調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)上述目的,必須同時(shí)考慮,單獨(dú)考慮其中一個(gè)因素,并不會(huì)獲得不溶于水的絲蛋白多孔海綿。
本發(fā)明關(guān)鍵在于通過(guò)溫度和時(shí)間的精細(xì)調(diào)控來(lái)改變絲蛋白纖維的相互作用,實(shí)現(xiàn)非晶結(jié)構(gòu)絲蛋白在水中具有穩(wěn)定性的性能突破。非晶絲蛋白納米纖維為亞穩(wěn)態(tài),易于轉(zhuǎn)變成beta-sheet結(jié)晶態(tài),因此本專(zhuān)利中為獲得合適的濃度以調(diào)控制備海綿的孔徑,需要在1~15℃的相對(duì)低溫環(huán)境進(jìn)行非晶絲蛋白納米纖維溶液濃度的調(diào)整,并將時(shí)間控制在48h以?xún)?nèi),過(guò)高的溫度和過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間均會(huì)導(dǎo)致凝膠形成,而使得制備失??;與此同時(shí),冷凍溫度也是本發(fā)明調(diào)控絲蛋白相互作用的關(guān)鍵,過(guò)低的冷凍溫度會(huì)抑制絲蛋白相互作用,使得制備的絲蛋白海綿溶于水,因此必須對(duì)冷凍溫度進(jìn)行精細(xì)調(diào)控才可直接從水溶液中制備不溶于水的海綿。
盡管上述的關(guān)鍵條件看似采用的常規(guī)技術(shù),但其核心在于對(duì)絲蛋白納米纖維本身狀態(tài)和絲蛋白組裝過(guò)程的深入理解,以及不同參數(shù)的協(xié)同作用,不同的參數(shù)之間具有極高的關(guān)聯(lián)性,不考慮絲蛋白的本身狀態(tài)和不同因素對(duì)絲蛋白組裝影響,而機(jī)械套用上述參數(shù)并不會(huì)制備出具有不溶性的非晶絲蛋白海綿。
與現(xiàn)有制備海綿絲蛋白的方法相比,本發(fā)明以亞穩(wěn)態(tài)的非晶絲蛋白納米纖維為基礎(chǔ)材料,通過(guò)傳統(tǒng)冷凍干燥法獲得完全由納米纖維組成,且具有納米纖維-微孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的絲蛋白海綿,具有更好的生物相容性,上述絲蛋白海綿的孔徑通過(guò)濃度可以有效調(diào)控,滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求;通過(guò)在調(diào)整濃度與冷凍過(guò)程中的溫度和時(shí)間的精細(xì)調(diào)控,來(lái)抑制絲蛋白納米纖維向beta-sheet轉(zhuǎn)變,同時(shí)提高分子之間相互作用,最終獲得非晶結(jié)構(gòu)的,不溶于水的絲蛋白海綿,解決了原有絲蛋白材料水穩(wěn)定性同結(jié)晶性之間的固有矛盾;整個(gè)過(guò)程主要通過(guò)溫度的控制來(lái)誘導(dǎo)絲蛋白分子的相互作用,直接從水溶液中制備出不溶于水的絲蛋白海綿,而不需要添加任何其他物質(zhì)或者進(jìn)行任何后處理,條件溫和,工藝簡(jiǎn)單,具有更好的可生產(chǎn)性。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的多孔絲蛋白海綿的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1非晶絲蛋白納米纖維水溶液的制備
(1)將蠶絲纖維溶解于溴化鋰-甲酸混合溶劑中,溴化鋰-甲酸混合溶劑中甲酸和溴化鋰的質(zhì)量比為1:13,溴化鋰的濃度為9mol/l;
(2)將上述混合溶劑溶解的蠶絲纖維溶液放置到透析袋中透析72h,得到非晶絲蛋白納米纖維的水溶液;所述蠶絲纖維溶液中蠶絲纖維的濃度0.4~1wt%,透析的溫度4~25℃之間。
以下實(shí)施例中的非晶絲蛋白納米纖維溶液均由實(shí)施例1制備得到。
實(shí)施例2
(1)將濃度為0.8%的非晶絲蛋白納米纖維溶液50ml,在2℃下,使用peo置換濃縮的方法,濃縮36h,調(diào)整濃度到4%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-4℃冷凍24h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-63℃,凍干48h,獲得不溶于水的絲蛋白海綿。
圖1與圖2分別為步驟(1)采用的非晶絲蛋白納米纖維的宏觀(guān)圖和微觀(guān)圖,圖3為步驟(1)采用的非晶絲蛋白納米纖維的紅外光譜圖,由圖可以看出,步驟(1)采用的非晶絲蛋白納米纖維為溶液狀態(tài),纖維直徑為10~20nm,長(zhǎng)度為100nm~1μm,紅外光譜表明其構(gòu)象為非晶結(jié)構(gòu)。
圖4與圖5分別為本實(shí)施例制備的多孔絲蛋白海綿的高倍電鏡圖與低倍電鏡圖,由圖可以看出,本實(shí)施例制備的絲蛋白海綿孔徑在100~200μm,孔壁由納米纖維組成;圖6為本實(shí)施例制備的絲蛋白海綿的xrd照片,由圖可知,本實(shí)施例制備的絲蛋白海綿的支架為非晶結(jié)構(gòu)。
將本實(shí)施例制備的絲蛋白海綿放置于水中,培育24h,干燥;稱(chēng)量放置前后的質(zhì)量,在水中浸泡24h后,絲蛋白海綿的質(zhì)量損失低于5%,由此表明,本實(shí)施例制備的絲蛋白海綿在水中具有較好的穩(wěn)定性。濕態(tài)下絲蛋白海綿的力學(xué)強(qiáng)度約為4kpa。
實(shí)施例3
(1)將濃度為0.8%的非晶絲蛋白納米纖維溶液20ml,加純化水稀釋到0.3%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-2℃冷凍24h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-20℃,凍干48h,獲得不溶于水的絲蛋白海綿。濕態(tài)下絲蛋白海綿的力學(xué)強(qiáng)度約為1kpa。
實(shí)施例4
(1)將濃度為0.9%的非晶絲蛋白納米纖維溶液30ml,使用敞口揮發(fā)的方法,在4℃下,濃縮20h,濃縮至2%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-12℃冷凍8h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-90℃,凍干24h,獲得不溶于水的絲蛋白海綿。濕態(tài)下絲蛋白海綿的力學(xué)強(qiáng)度約為3kpa。
實(shí)施例5
(1)將濃度為1.2%的非晶絲蛋白納米纖維溶液30ml,使用敞口揮發(fā)的方法,在10℃下,濃縮12h,濃縮至6%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-5℃冷凍12h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-40℃,凍干36h,獲得不溶于水的海綿材料。濕態(tài)下絲蛋白海綿的力學(xué)強(qiáng)度約為2kpa。
實(shí)施例6
(1)將濃度為1%的非晶絲蛋白納米纖維溶液80ml,使用peo置換濃縮的方法,在1℃下,濃縮46h,濃縮至10%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-9℃冷凍24h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-60℃,凍干48h,獲得不溶于水的海綿材料。濕態(tài)下絲蛋白海綿的力學(xué)強(qiáng)度約為5kpa。
對(duì)比例1
(1)將濃度為0.9%的非晶絲蛋白納米纖維溶液30ml,使用敞口揮發(fā)的方法,在50℃下,濃縮12h,濃縮至2%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-12℃冷凍8h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-90℃,凍干24h,獲得不溶于水的絲蛋白海綿。但由于前期熱處理絲蛋白組裝速率過(guò)快,冷凍過(guò)程中絲蛋白已經(jīng)發(fā)生凝膠,導(dǎo)致凍干后海綿易碎,不具有力學(xué)性能。
對(duì)比例2
(1)將濃度為1%的非晶絲蛋白納米纖維溶液80ml,使用peo置換濃縮的方法,在1℃下,濃縮46h,濃縮至10%,并注入模具;
(2)將注入模具的絲蛋白納米纖維溶液在-20℃冷凍24h,形成冰狀物;
(3)冷凍后的材料放置于凍干機(jī)中,冷阱溫度為-60℃,凍干48h,獲得海綿材料。但制備的海綿材料在水中不具有穩(wěn)定性,會(huì)在水中溶解。
對(duì)比例1和2分別是將實(shí)施例4和6中的其中一個(gè)參數(shù)改變,而保持其它參數(shù)不變,但所制備的絲蛋白海綿均不具有本發(fā)明所希望的性能,表明不同因素之間具有相關(guān)性。
以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。