一种管状多孔细菌纤维素的制备方法

摘要

本发明涉及一种管状多孔细菌纤维素的制备方法，采用双层透氧材料嵌套组成中空透氧模具培养细菌纤维素，通过精确调节中空透氧模具内管内部压力气体与外管外部气体的压力以及氧气体积浓度，使模具的内管与外管能够沿径向产生收缩/舒张的周期性交替变化。同时在培养液中加入可以缓慢释放氧气或糖源的缓释微球，制备出一种管状多孔细菌纤维素。本发明将细菌纤维素内部“有效区域”扩充一倍以上，缩短培养周期，使管状细菌纤维素外壁更致密，提高材料的缝合性，降低了植入人体后在缝合处发生内膜增生与血栓的几率，形成的多孔结构有利于细胞、营养物质进入材料内部。本发明材料制备周期短，制备过程绿色环保、简便快速、制备成本低廉。

主权项

一种管状多孔细菌纤维素的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：1）发酵培养液的调配；发酵培养液组分，以质量百分数计，单位为wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2～5，蛋白胨0.05～0.5，酵母膏0.05～0.5，柠檬酸0.01～0.1，磷酸氢二钠0.02～0.2，磷酸二氢钾0.01～0.1，余量为水；发酵培养液的pH为4.0～6.0；将上述组分混合后经高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液；2）菌种扩培；将所述的发酵培养液接种和扩培；扩培程度：菌种细胞数目在2×10⁵～2×10⁷个/ml；3）静置培养；将扩培后的菌液与调配好的发酵培养液以及缓释微球均匀混合后，灌入中空透氧模具内管外壁与外管内壁间的区域，置于恒温环境内，28～32℃静置培养；通过在培养过程中向中空透氧模具内管充入压力气体，同时调节恒温环境内的气体压力，培养管状细菌纤维素；通过缓释微球，使细菌纤维素在形成过程中原位包覆缓释微球，微球降解后，形成内部多孔结构；通过缓释微球在培养过程中缓慢释放氧气或糖源，提高细菌纤维素生产效率；所述的向中空透氧模具内管充入压力气体分为三种情况之一：1）内管内压力气体的压力在培养过程中恒定不变；最大不超过1.5个标准大气压，最小不低于1个标准大气压；氧气体积浓度为10～50%；2）内管内压力气体在培养过程中，在压力设定上限和压力设定下限间不断交替变换；设定上限最大不超过1.5个标准大气压，最小要高于1.3个标准大气压；设定下限最大不超过1.3个标准大气压，最小要高于1个标准大气压；氧气体积浓度为10～50%；3）内管内压力气体的压力在培养过程中逐渐增加至设定上限；设定上限最大不超过1.5个标准大气压，最小要高于1个标准大气压；氧气体积浓度为10～50%；内管内压力气体的压力在培养过程中逐渐增加至设定上限分为连续性增压和阶段性增压两种形式；连续性增压是指：每分钟使内管内压力气体的压力上升0.1%个标准大气压，直至内管内压力气体的压力达到设定上限为止；阶段性增压是指：每小时是内管内压力气体的压力增加1%个标准大气压，直至内管内压力气体的压力达到设定上限为止；所述的调节恒温环境内气体压力分为三种情况之一：1）恒温环境内气体的压力在培养过程中恒定不变；最大不超过1.5个标准大气压，最小不低于1个标准大气压；氧气体积浓度为10～50%；2）恒温环境内气体在培养过程中，在压力设定上限和压力设定下限间不断交替变换；设定上限最大不超过1.5个标准大气压，最小要高于1.3个标准大气压；设定下限最大不超过1.3个标准大气压，最小要高于1个标准大气压；氧气体积浓度10～50%；3）恒温环境内气体的压力在培养过程中逐渐增加至设定上限；设定上限最大不超过1.5个标准大气压，最小要高于1个标准大气压；氧气体积浓度为10～50%；恒温环境内气体的压力在培养过程中逐渐增加至设定上限分为连续性增压和阶段性增压两种形式；连续性增压是指：每分钟使内管内压力气体的压力上升0.1%个标准大气压，直至恒温环境内气体的压力达到设定上限为止；阶段性增压是指：每小时是内管内压力气体的压力增加1%个标准大气压，直至恒温环境内气体的压力达到设定上限为止；所述静置培养直至中空透氧模具内管外壁与外管内壁间培养液收干为止；4）后处理；培养结束后，将上述的细菌纤维素浸泡至浓度为1～10wt%的氢氧化钠溶液中，煮沸保持2～10小时，用纯净水清洗至pH为7.0，材料内毒素<0.5EU/ml，再将处理后的细菌纤维素高压灭菌并包装低温封存；所述的中空透氧模具是由同轴的外管和内管嵌套组成，所述的外管内径与所述的内管外径差为1～10mm。