一种多功能隔离膜及其制备和应用

本发明属于生物医学材料领域，特别涉及一种多功能隔离膜及其制备和应用。

背景技术：

1、鸡蛋壳由外侧较厚的ca沉积物和部分有机纤维成分构成，力学性能上体现出较脆和硬的特点，因而难以直接拓展其应用形式。而鸡蛋壳内侧的鸡蛋膜组分，主要由角蛋白等构成，在湿态下具有优越的韧性和柔性，进而可以被进一步的拓展应用。目前鸡蛋膜由于本身具有一定的纤维蛋白、角蛋白及粘多糖等组分，具有一定的抗炎性能。但鸡蛋膜组分体现出的抗炎性能，在一定程度上仍然显得功能单一，其材料本身具有较长的降解周期，因而也限制了其进一步应用的潜力。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能隔离膜及其制备和应用。

2、本发明提供一种隔离膜，所述隔离膜为蛋膜、蛋壳无机颗粒或镶嵌蛋壳无机颗粒的蛋膜。

3、鸡蛋膜和无机颗粒，不限于两者结合使用，可直接单独作为生物材料发挥功能，比如鸡蛋膜本身直接作为屏障膜，具有组织防粘连作用，而无机颗粒可直接作为粉末止血剂。

4、本发明提供一种隔离膜的制备方法，包括：

5、(1)将蛋的外壳进行酸处理脱钙，得到无壳蛋，然后裁剪并清除内部蛋清，清洗，得到蛋膜；(2)将蛋壳进行煅烧、研磨，得到蛋壳无机颗粒；

6、(3)将步骤(2)的无机颗粒分散在溶剂中，得到无机颗粒分散液，然后将无机颗粒分散液中的无机颗粒镶嵌在步骤(1)的蛋膜中，去除溶剂，得到隔离膜。

7、优选地，所述步骤(1)中蛋膜为鸡蛋膜，但不限于鸡蛋膜，可为其它能提供具有类鸡蛋膜结构的蛋膜；

8、基础膜来源不限于鸡，也可为其它动物性来源且具有janus结构的半透膜。

9、所述步骤(1)中蛋的外壳进行酸处理脱钙具体包括：无破损蛋进行清洗，然后使用低浓度醋酸对鸡蛋进行热浸泡处理，得到蛋壳被酸蚀后的无壳鸡蛋备用。

10、优选地，所述醋酸的浓度为5-12wt％；所述热浸泡处理温度为65-75℃，时间24-48h。

11、蛋外壳酸处理脱钙中，采用热浸泡处理的温度为65-75℃，这有助于提高酸蚀的效率，同时也可以降低醋酸在酸蚀过程中挥发造成的损失；此外，65-75℃的热处理，可使鸡蛋蛋清变性的同时，也尽量避免鸡蛋因激烈加热导致破损造成鸡蛋膜完整性的破坏。

12、优选地，所述步骤(1)中裁剪为蛋中轴线裁剪开，之后清除内测残留的蛋白，并使用去离子水漂洗数次。

13、蛋膜制备中，将整个无壳蛋沿着长轴剪开为两个半椭球形膜，可获得最大的利用面积；此外，鸡蛋蛋清由于加热过程中变性转化为蛋白，可直接通过剥离蛋白的方式获得鸡蛋膜。

14、优选地，所述步骤(2)中蛋壳为蛋清洗后去除蛋清和蛋膜的蛋壳。

15、选取无破损鸡蛋，并进行清洗，之后将鸡蛋壳破裂，清除蛋清和鸡蛋膜获得蛋壳；将制备的蛋壳放入马弗炉中高温煅烧，最后经研磨制备为无机颗粒。

16、将无破损鸡蛋，并进行清洗后，将其破裂后，清空蛋清并清洗数次；最后将鸡蛋壳破碎，清除鸡蛋膜，以防止后续高温煅烧过程中，鸡蛋膜煅烧不充分留下碳化产物，影响无机颗粒成分。

17、采用高温煅烧鸡蛋壳获得无机颗粒，温度不限于1000-1200℃，还可为其它可将鸡蛋壳转化为无机氧化物的温度；分散液试剂的选择不限于无水乙醇，还可为其它可重悬无机颗粒且不会造成无机成分溶解的试剂。

18、优选地，所述步骤(2)中煅烧温度1000-1200℃，时间2-4h；所述研磨为煅烧后得到的物质采用无水乙醇重悬后，添加3-5mm钢珠用50-80hz的研磨仪处理5-10min。

19、进一步具体地，蛋壳无机颗粒制备中，采用马弗炉高温煅烧，其中温度为1000-1200℃，时间2-4h；为获得直径更小的无机颗粒，采用无水乙醇重悬无机颗粒，并添加3mm钢珠用50hz的研磨仪处理5-10min，最后挥发清除无水乙醇，可获得小尺寸的鸡蛋壳无机颗粒。

20、进一步地，蛋壳无机颗粒制备中，采用无水乙醇避免用去离子水重悬，可减少鸡蛋壳无机颗粒中的成分溶于水而丢失，同时无水乙醇可通过挥发等工艺去除；通过制备为干燥的颗粒，有助于鸡蛋壳无机颗粒的保存和后续使用的定量。

21、优选地，所述步骤(3)中溶剂为具有分散性能且不溶解煅烧颗粒组分的试剂，如无水乙醇、叔丁醇溶液中的一种或几种；无机颗粒分散液的浓度为0.1-5mg/ml；其中无机颗粒分散液与蛋膜面积的比例可为0.01-1mg/cm2。

22、进一步地，使用10ml无水乙醇重选1-10mg的鸡蛋壳无机颗粒，并采用室温条件下，15-20khz的超声清洗仪震荡分散蛋壳无机颗粒5-10min。

23、所述步骤(3)中镶嵌为通过产生负压的形式实现无机颗粒与鸡蛋膜的结合；其中镶嵌方式包括抽滤。

24、鸡蛋膜外侧即鸡蛋膜靠近蛋壳侧，为角蛋白纤维构成，具有类细胞外基质结构，同时表面的微孔还可用做部分生物活性颗粒的载体，此外，在湿态下，鸡蛋膜外侧无光滑反光现象；鸡蛋膜内侧即鸡蛋膜靠近蛋清侧，由角蛋白颗粒紧密构成，在湿态下呈现光滑反光现象。

25、优选地，所述抽滤为蛋膜内侧贴近抽滤漏斗，鸡蛋膜外侧接触无机颗粒溶液，采用无机颗粒分散液滴加的形式完成颗粒在鸡蛋膜中的镶嵌，每cm2的鸡蛋膜用1ml的无机颗粒乙醇分散液处理；全部处理结束后的无机颗粒镶嵌鸡蛋膜，最后置于烘箱中挥发无水乙醇，获得多功能隔离膜。

26、本发明提供一种所述隔离膜在制备伤口止血、软组织再生、骨组织再生材料中的应用。

27、本发明中鸡蛋膜作为一种具有天然janus结构的生物膜，在微观结构上展现出屏障膜的特性。而鸡蛋壳作为一种无机矿物沉积的复合物，高温煅烧可制备具有生物活性的无机氧化物颗粒。因此通过酸蚀获得全鸡蛋膜，高温煅烧鸡蛋壳制备无机颗粒，借助抽滤技术将鸡蛋壳制备的无机颗粒镶嵌在鸡蛋膜中，进而可制备为具有生物活性的隔离膜。将该隔离膜应用在伤口止血、软组织再生、骨组织再生等应用中，展现出良好的商用潜力。

28、有益效果

29、(1)通过全鸡蛋酸蚀处理技术，可避免鸡蛋膜制备过程中的破损，获得最大面积的可利用鸡蛋膜；

30、(2)鸡蛋壳本身作为一种复杂的纤维基质网络沉积无机矿物结晶的复合成分，通过高温煅烧清除有机质成分，将无机矿化成分转化为无机金属盐，进而可具有止血、促血管再生、促进胶原沉积等功能，因而具有医用商用材料价值；

31、(3)鸡蛋膜靠近蛋清侧具膜蛋白构建的球粒表面，可有效避免细胞的浸润和黏附，而靠近蛋壳侧由大量的膜蛋白纤维构成，具有类细胞外基质的结构特点，因此，鸡蛋膜整体结构上展现出具有生物活性隔离膜的特点(如图2所示)；

32、(4)通过鸡蛋壳制备的无机颗粒，具有2-8μm的颗粒尺寸，而鸡蛋膜本身的janus结构，呈现微孔结构由大到小的转变，且角蛋白纤维侧孔径尺寸分布在2-15μm，因此可以实现鸡蛋壳无机颗粒在鸡蛋膜中的镶嵌，进而制备为具有缓释特性的生物医用材料；

33、(5)负载鸡蛋壳制备的无机颗粒的鸡蛋膜，鸡蛋膜外侧负载大量的无机颗粒，可释放具有生物活性的无机粒子如钙离子，可对组织损伤起到止血、引导血管再生、促进胶原沉积、在骨组织中还可引导骨再生和促进骨质矿化，而在软组织中具有显著的促进胶原沉积的功能。等作用；同时鸡蛋膜内侧可对细胞起到良好的屏障作用，同时还具有半透膜的特性，不影响透气性和物质的运输；

34、(6)基于鸡蛋膜的多功能隔离膜，在出血组织的止血、软组织的修复再生、骨组织的愈合重构等方面具有积极的作用，因此，该隔离膜具有显著的商用潜力。