一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法

本发明属于生物医用材料，涉及一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法。

背景技术：

1、手术缝合线是外科手术中一种用以缝合伤口、缔结组织的医用材料，也是最为普遍的可植入人体的材料。外科手术中一般根据伤口的大小、缝合部位的不同选用不同型号的缝合线，各型号缝合线的直径、韧性、强度以及穿透组织造成的损伤、引起的组织反应等均有所区别。直径较大的缝合线抗拉强度大，易于操作，但易引起组织炎症和排异反应，易产生疤痕，适用于创面大、强力需求大的部位，如躯干及四肢表皮缝合；直径较小的缝合线对组织损伤小，引起的毛细现象小，伤口恢复速度快，但对缝合技术要求高，适用于创面小、强力需求小的部位，如眼部、口腔、血管及脏器缝合。总的来说，在满足伤口缝合所需强力的前提下，直径更小的缝合线是外科手术中更优的选择。

2、蚕丝作为一种天然蛋白质纤维，富含甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸等多种氨基酸，具有良好的力学性能、生物相容性和低免疫原性，是国内外最主要的缝合材料之一。医用蚕丝缝合线具有优异的吸湿性、柔软性和打结稳定性，广泛应用于伤口缝合、组织固定以及血管结扎等手术中，按照制备方式主要可分为加捻缝合线、编织缝合线、倒刺缝合线以及单丝缝合线。在专利cn101244288a中，发明人公开了一种加捻型天蚕丝外科手术缝合线的制备方法，该缝合线制备工艺简单，表面光滑，强度高，但定型效果不稳定，使用过程中易出现扭结变形；在专利cn103816564a中，发明人公开了一种编织型真丝缝合线的制备方法，该缝合线易操作，易打结，结构稳定不易变形，但缝合线直径较大，表面存在大量缝隙，容易藏匿细菌，增加术后手术伤口感染的风险；在专利cn113197705a中，发明人公开了一种倒刺型蚕丝缝合线的制备方法，该缝合线操作简单，无需打结，但倒刺形成工艺不成熟，缝线整体强度不均匀，存在手术过程中和术后断裂的风险。与以上三种缝合线相比，单丝缝合线表面光滑，直径小，穿透组织时所产生的摩擦阻力弱，能有效避免较大的伤口创面，减轻疼痛反应，减缓炎症，规避伤口感染风险，不易产生瘢痕和皮下硬块，但单丝缝合线的强力相对较低，存在伤口崩裂的隐患。

3、因此，如何研发一种光滑均匀、强力满足缝合要求、可生物降解的超细单丝缝合线，是目前需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，解决现有单丝缝合线的强力相对较低，存在伤口崩裂的隐患等问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维从卷绕辊上退绕并牵伸浸入浴液中浸润使其湿润软化，再被牵引出浴液，通过导纱装置进入牵伸装置并在所述牵伸装置的两道滚轮间进行牵伸，最后在循环往复导纱装置的引导下均匀地卷绕到收集装置上，获得牵伸后的纤维；

5、(2)以去离子水为溶剂，称取壳聚糖粉末溶于抗坏血酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，将所述牵伸后的纤维的两端固定，完全浸没在所述壳聚糖溶液中浸泡，将浸泡后的纤维取出置于真空烘箱中干燥，获得丝素蛋白基超细单丝缝合线。

6、进一步的，在步骤(1)中，所述丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

7、(1.1)将废旧蚕丝按照1：400的浴比在浓度为0.25wt.％的碳酸钠水溶液中煮沸25min，适当搅拌使其充分脱胶，将脱胶后的废旧蚕丝置于9.3mol/l的溴化锂水溶液中，按照1：10的质量比在60℃条件下溶解，再经透析、离心、除杂、浓缩，制得浓度为20wt.％的丝素蛋白水溶液；

8、(1.2)将所述脱胶后的废旧蚕丝剪成5mm长的短纤维，按照1：100的质量比浸泡在去离子水中，机械研磨30～90min，然后将丝素浆液通过100～500目的滤网过滤、离心、二次过滤，最终获得浓度为1wt.％的丝素纳米原纤水溶液，所述丝素纳米原纤水溶液中的丝素纳米原纤的长度分布区间为10～150μm，直径分布区间为20～250nm；

9、(1.3)将所述丝素纳米原纤按照0.1～0.4wt.％的添加量加入至所述丝素蛋白水溶液中，超声处理使其分散均匀，超声时间为20min，温度为5℃，功率为120w，将浓度为20wt.％的聚乙烯醇水溶液加入超声后的溶液中，聚乙烯醇与丝素蛋白的质量比为1：1，搅拌均匀后获得丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤复合水溶液，通过干喷湿法纺丝法制备获得丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维，其中，所述干喷湿法纺丝法的推进速度为2.8ml/h，挤出采用的针头内径为0.21mm，空气段的距离为2cm，凝固浴的长度为90cm，卷绕装置的卷绕速度为92.3m/h。

10、进一步的，在步骤(1)中，所述浴液为乙醇溶液，所述乙醇溶液的浓度为50wt.％，所述浸润时间为30～60s。

11、进一步的，在步骤(1)中，所述丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维在循环往复导纱装置的引导下均匀地卷绕到收集装置上时，需要调控纤维退绕速度与最终收集速度，使牵伸倍数为130～200％。

12、进一步的，在步骤(2)中，所述抗坏血酸溶液的浓度为1wt.％。

13、进一步的，在步骤(2)中，所述壳聚糖粉末的壳聚糖粘度均为≥400mpa·s。

14、进一步的，在步骤(2)中，所述壳聚糖溶液的浓度为0.5～3wt.％。

15、进一步的，在步骤(2)中，所述浸泡的时间为1～5min，次数为1～5次。

16、进一步的，在步骤(2)中，所述干燥的温度为60℃，时间为3min。

17、进一步的，在步骤(2)中，所述丝素蛋白基超细单丝缝合线的直径为36.6～42.9μm，断裂强力为0.25～0.31n。

18、本发明提供了一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，该方法将丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维通过湿法后牵伸处理及表面涂覆壳聚糖的工艺获得抗菌型超细单丝缝合线，该方法所制备的纤维可达到国家标准《yy0167-2020非吸收性外科缝线》中9-0号缝合线的要求，在实际应用过程中相比于常规手术缝合线，能够减小缝合创面，减轻疼痛反应，降低炎症反应，促进伤口愈合，减少疤痕增生，尤其适用于面部、眼部、口腔等组织部位的精细缝合。

技术特征：

1.一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述浴液为乙醇溶液，所述乙醇溶液的浓度为50wt.％，所述浸润时间为30～60s。

4.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤初生复合纤维在循环往复导纱装置的引导下均匀地卷绕到收集装置上时，需要调控纤维退绕速度与最终收集速度，使牵伸倍数为130～200％。

5.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述抗坏血酸溶液的浓度为1wt.％。

6.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述壳聚糖粉末的壳聚糖粘度均为≥400mpa·s。

7.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述壳聚糖溶液的浓度为0.5～3wt.％。

8.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述浸泡的时间为1～5min，次数为1～5次。

9.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述干燥的温度为60℃，时间为3min。

10.根据权利要求1所述的一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述丝素蛋白基超细单丝缝合线的直径为36.6～42.9μm，断裂强力为0.25～0.31n。

技术总结本发明公开了一种丝素蛋白基超细单丝缝合线的制备方法，将丝素蛋白/聚乙烯醇/丝素纳米原纤复合纤维牵伸处理获得超细纤维，再在超细纤维表面涂覆壳聚糖制备超细单丝缝合线。该缝合线表面光滑，结构均匀，直径为36.6～42.9μm，断裂强力为0.25～0.31N，满足缝合所需强力要求，且具有良好的抗菌性，可以有效抑制细菌滋生，减少伤口感染。此外，该缝合线所使用的丝素蛋白、聚乙烯醇以及壳聚糖均具有优异的生物相容性，可起到促进伤口愈合，减少疤痕增生的作用，在医用缝合材料领域有较大的应用潜力。技术研发人员：杨鑫,张昕,闫涛,潘志娟受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13