CN102091349B

CN102091349B - 一种高强度生物支架材料及其制备方法

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Publication number: CN102091349B
Application number: CN2011100298055A
Authority: CN
Inventors: 吕强; 罗峥
Original assignee: Sike Pule Beijing Biotechnology Co ltd; Suzhou University
Current assignee: Sike Pule Beijing Biotechnology Co ltd; Suzhou University
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: WO2012100574A1; US20130296929A1; US10201410B2; CN102091349A; US20160184069A1

Abstract

本发明涉及一种生物支架的制备方法，特别涉及一种以丝素蛋白为原料，制备力学强度高、具有适于组织再生的多孔结构生物支架材料，该生物支架材料可具体用来制备肛瘘修补塞，所述高强度生物支架材料由包覆层和骨架构成，所述骨架嵌设在包覆层的中间；所述骨架为熟丝的编织物编织密度可以根据需要调整，所述包覆层的厚度为100微米到5厘米，包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料或丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料。本发明利用具有良好生物相容性，显著提高材料的力学强度。

Description

一种高强度生物支架材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种生物支架的制备方法，特别涉及一种以丝素蛋白为原料，制备力学强度高、具有适于组织再生的多孔结构生物支架材料，该生物支架材料可具体用来制备肛瘘修补塞，所述生物支架材料不仅可应用于肛瘘疾病的治疗，同时还可同时应用于肠瘘、以及其它组织缺损的修复。

背景技术

肛瘘是肛门直肠的常见病，约占肛肠疾病的1.6-3.6％，通常由于肛门直肠脓肿破溃或切开排脓后形成。同其它疾病相比，肛瘘具备病人极度痛苦、手术成功率低、易复发的特点，从而给患者带来极大的生理和心理方面的问题。肛瘘治疗目前主要有瘘管切开手术、挂线疗法、肛瘘切除术、冷冻治疗、电疗仪治疗等，如上治疗手段都存在治疗过程极度痛苦、治愈率低（低于40％）、恢复期长、复发频繁的缺陷。近年来，以组织工程学的研究发现为基础，利用生物相容性良好的多孔支架进行肛瘘修补为肛瘘的治疗带来新的曙光。同传统治疗方法相比，多孔支架修补手术痛苦小，成功率高、术后并发症少、复发率较低，已经被发达国家的患者普遍接受。在目前临床试验研究中，主要使用的修复材料包括纤维蛋白凝胶和Cook公司开发的猪小肠粘膜下层支架。其中，纤维蛋白凝胶降解速率过快，肛瘘的治愈率在40％以下。同纤维蛋白凝胶相比，猪小肠粘膜下层支架的降解速率有所改善，肛瘘治愈率提高到50％左右，但其降解速率仍然无法完全满足肛瘘治疗要求，导致肛瘘复发率在10％以上，同时其提取制备工艺复杂，成本较高，每例支架的价格在2000美元左右，我国患者难以承受。因此，肛瘘治疗急需利用组织工程学研究的最新成果，开发新的生物相容性好、力学强度高、降解速率慢、价格低廉的多孔支架。

丝素蛋白是蚕丝中的主要成分，价格低廉，易于提纯。研究表明，丝素蛋白无毒、无免疫原性、生物相容性良好、可降解、力学性能优良，是制备组织修复和组织工程支架的理想原料。丝素蛋白具有包括Silk I 和Silk II在内的不同结晶结构，晶体种类和晶体含量的不同可以决定丝素蛋白的溶解性和降解性。通过调整其晶体和非晶体结构，丝素蛋白在体内的降解速率可以从1年降低到半个月左右，从而满足不同组织修复和再生的需要。

目前，研究者已经研究出多种制备丝素蛋白多孔支架的方法，包括冷冻干燥法、相分离法、盐析法以及静电纺丝法等，但如上的各种方法都存在各自难以克服的不足。例如，盐析法制备出的丝素蛋白支架孔径一般在400微米以上，而静电纺丝法制备的多孔材料，孔径则一般在100微米以下，用作组织修复和组织工程支架材料都存在一定的限制。冷冻干燥法可以制备出孔径范围较大的多孔支架，但在冷冻过程中，丝素蛋白容易自组装成片状结构，很难形成结构良好的多孔结构。现有技术中，虽然可以通过调控丝素蛋白的自组装，成功制备出具有良好孔结构、适合组织生长的多孔支架，但所得支架在实际应用中面临一个重大问题，其力学强度相对较差，抗撕拉能力弱，很难通过手术线进行缝合和固定或者通过微创手术进行操作，导致其无法实际应用于临床，特别是肛瘘修复塞中。

因此，需要克服现有技术中的上述问题，研发一种抗撕拉强度高，适合手术线缝合和固定的生物支架材料，从而可以制备一种丝素蛋白肛瘘修补塞以满足实际需要。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种高强度生物支架材料及其制备方法，通过改善丝素蛋白基多孔支架的力学强度和抗撕拉性来满足实际的需求。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度生物支架材料，所述高强度生物支架材料由包覆层和骨架构成，所述骨架嵌设在包覆层的中间；所述骨架为熟丝的编织物编织密度可以根据需要调整，所述包覆层的厚度为100微米到5厘米，包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料或丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料。

上述技术方案中，熟丝的编织物的编织密度为：相邻的熟丝之间的距离为0.5mm～3mm；例如：两相邻经向的熟丝间距0.5mm～3mm，两相邻纬向的熟丝间距0.5mm～3mm；合适的编织密度可以在保证材料抗撕拉强度的同时也可以保证适合的孔隙率，有利于组织修复和再生。

上述技术方案中，优选地，所述包覆层的厚度为100微米到5毫米；所述高强度生物支架材料的孔径为200～400微米，孔隙率为80%以上。

上述高强度生物支架材料的制备方法包括以下步骤：根据需要的形状，将蚕丝脱胶后的熟丝用纺织机编织成编织物作为骨架，然后将该骨架放置到模具内；将丝素蛋白的溶液、丝素蛋白和明胶的混合溶液、丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液中的一种注入放置有骨架的模具中，经过冷冻、真空处理，在骨架表面形成一层100微米到5厘米的包覆层，制备得到所述高强度生物支架材料，其中，所述编织物的编织密度为：相邻的熟丝之间的距离为0.5mm～3mm；所述包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料。

上述技术方案中，在骨架表面包覆一层包覆层的具体步骤为：

1）制备含有丝素蛋白的溶液，所述含有丝素蛋白的溶液选自：丝素蛋白水溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液中的一种；将含有丝素蛋白的溶液注入放置有骨架的模具中，在-10～-80℃的低温条件下经过1～24小时的冷冻过程，进行冷冻处理获得冷冻结晶体；对冷冻结晶体进行冷冻干燥处理，得到复合材料，该复合材料以熟丝编织物作为骨架，骨架外包覆一层可溶的丝素蛋白层/丝素蛋白和明胶复合层/丝素蛋白和胶原蛋白复合层；

2）将步骤1）所得复合材料放置在真空干燥器中，进行真空处理20分钟～24小时，获得不溶于水的复合高强度生物支架材料，该复合高强度生物支架材料以熟丝编织物作为骨架，骨架外设有一层包覆层，包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料或丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料；所述真空干燥器底部含有水、甲醇水溶液或乙醇水溶液。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白水溶液的配置方法为：将蚕丝经脱胶、溶解、透析得到丝素蛋白溶液，所述丝素蛋白水溶液的质量浓度为0.1～20%；将丝素蛋白水溶液在0～80℃条件下放置1～48小时。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白和明胶的混合溶液的制备方法包括：配置明胶水溶液：将医用明胶加入蒸馏水中，加热获得明胶水溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时，所述明胶水溶液的质量浓度为0.01～20%；然后按照丝素蛋白和明胶的质量比为100∶2～20，混合丝素蛋白水溶液和明胶水溶液，制备得到丝素蛋白和明胶的混合溶液。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液的制备方法包括：配置丝素蛋白水溶液：将蚕丝经脱胶、溶解、透析得到丝素蛋白溶液，所述丝素蛋白水溶液的质量浓度为0.1～20%；将丝素蛋白水溶液在0～80℃条件下放置1～48小时；配置浓度为0.01%～2%的胶原蛋白乙酸溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；然后按照丝素蛋白和胶原蛋白的质量比为100∶2～20，混合丝素蛋白水溶液和胶原蛋白乙酸溶液，制备得到丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液。

上述技术方案中，优选地，所述需要的形状可以为管状、柱状、或圆锥状。

上述技术方案中，优选地，步骤2）中，甲醇水溶液的体积浓度为1～100%；乙醇水溶液体积浓度为1～100%。

本发明同时要求保护一种高强度肛瘘修补塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备含有丝素蛋白的溶液，所述含有丝素蛋白的溶液选自：丝素蛋白水溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液中的一种；

2）将脱胶后的熟丝编织成直径为1～20mm的管状材料作为骨架，管状材料的编织密度为：相邻的熟丝之间的距离为0.5mm～3mm，并放置入肛瘘制备模具中；

3）将含有丝素蛋白的溶液注入放置有管状材料的模具中，在-10～-30℃的低温条件下经过20～24小时的冷冻过程，进行冷冻处理获得冷冻体；将冷冻体进行冷冻干燥处理，获得可溶的复合肛瘘修补塞，所述可溶的复合肛瘘修补塞以熟丝编制的管状材料作为骨架，骨架外包覆一层可溶的丝素蛋白层/丝素蛋白和明胶复合层/丝素蛋白和胶原蛋白复合层；

4）将可溶的复合肛瘘修补塞放置在真空干燥器中，进行真空处理4小时以上，获得不溶于水的复合肛瘘修补塞，所述不溶于水的复合肛瘘修补塞以熟丝编制的管状材料作为骨架，以生物支架材料作为包覆层，所述生物支架材料选自：丝素蛋白生物支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料，所述骨架嵌设在包覆层的内部；所述真空干燥器底部含有水、甲醇水溶液或乙醇水溶液。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白水溶液的制备方法为：按常规方法制备质量浓度为0.5%～5%的丝素蛋白水溶液，并将丝素蛋白水溶液在0～10℃下静置30分钟以上。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白和明胶混合溶液的制备方法为：配置质量浓度为0.05%～1%的明胶水溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；在0～10℃下，混合均匀丝素蛋白水溶液和明胶水溶液，混合后，丝素蛋白的质量浓度为0.2%～3%，明胶的质量浓度为0.02%～0.2%，静置4～10小时，得到丝素蛋白和明胶的混合溶液。

上述技术方案中，步骤1）中，所述丝素蛋白和胶原蛋白混合溶液的制备方法为：配置质量浓度为0.05%～1%的胶原蛋白乙酸溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；在0～10℃下，混合均匀丝素蛋白水溶液和胶原蛋白乙酸溶液，混合后，丝素蛋白的质量浓度为0.2%～3%，胶原蛋白的质量浓度为0.02%～0.2%，静置4～10小时，得到丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液。

上述技术方案中，优选地，步骤1）中，所述丝素蛋白水溶液的质量浓度为1%～2%；所述明胶水溶液或胶原蛋白乙酸溶液的质量浓度为0.075%～0.2%；混合均匀丝素蛋白水溶液和明胶水溶液或胶原蛋白乙酸溶液时，取等体积的丝素蛋白水溶液和胶原蛋白水溶液或胶原蛋白乙酸溶液。

上述技术方案中，优选地，步骤4）中，所述包覆层的厚度为100微米到5毫米；所述丝素蛋白/明胶或胶原蛋白生物支架材料的孔径为200～400微米，孔隙率为80%以上。

本发明同时要求保护采用上述技术方案制备得到的复合肛瘘修补塞，以熟丝编制的管状材料作为骨架，以生物支架材料作为包覆层，所述骨架嵌设在包覆层的内部；所述生物支架材料选自：丝素蛋白生物支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料，所述生物支架材料具有孔径为10～1000微米的相互贯通的孔隙，孔隙率在80%以上。

上述技术方案中，优选地，所述生物支架材料具有孔径为150～450微米的相互贯通的孔隙，孔隙率在90%以上；其中，孔隙率的定义为：多孔的固体材料如砖材、岩石、钢材、矽等内部孔隙的体积占材料总体积的百分数，表示的是材料孔隙的多少。

上述肛瘘修补塞的结晶结构和组成可调，降解速率可调。

本发明的原理是：丝素蛋白在水溶液中存在缓慢的自组装过程，能够逐渐由分散的分子自组装成纳米球或者进一步组装成纳米线，一旦组装成功，丝素蛋白能够在相对较长时间保持稳定，在水溶液中能够稳定存在。如上自组装过程受到温度、亲疏水作用力、溶液浓度、离子强度、pH值、以及时间等的影响，因此通过调控各种简单的物理因素，可以调控丝素蛋白的微结构，从而控制多孔结构的形成。同时，目前所有方法制备获得的丝素蛋白多孔材料力学性能基本无法满足临床手术的实际要求，迫切需要提高其力学强度，特别是抗撕拉强度。熟丝是将蚕丝表面的丝胶去除后获得的丝素蛋白纤维，具有非常优异的力学强度和抗撕拉性，本发明将熟丝编织后混入丝素蛋白基肛瘘修补塞中，做为骨架，有效解决了丝素蛋白多孔材料力学强度差的问题。最后，本发明所提供的后处理方法，通过在饱和水、甲醇或者乙醇等的真空环境中对丝素蛋白支架进行处理，成功获得了具有不同晶体组成的丝素蛋白多孔支架，在有效降低甚至是取消有毒溶剂使用的基础上，实现了丝素蛋白多孔支架的降解可控。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1）本发明利用具有良好生物相容性的熟丝编织而成的管材做为多孔肛瘘修补塞的骨架，显著提高材料的力学强度，从而满足了修补塞临床应用的具体要求。

2）本发明获得的多孔支架具有10～1000微米的相互贯通的孔隙，适合细胞的粘附和生长，生物相容性显著提高，有利于组织修复和组织工程的应用；同时不同的后处理方式能够有效调控丝素蛋白的二级结构，从而具有不同的降解性能，以满足不同肛瘘修补的需要；整个制备过程不需要添加任何化学交联剂或者发泡剂，有效保持了丝素蛋白良好的生物相容性。

3）由于制备过程都是在低于常温、水环境下完成，所制备过程温和、易控，不会引起丝素蛋白生物相容性的降低。

4）在制备过程中，可以通过调节冷冻温度、溶液浓度等参数，控制冰晶的大小，从而方便地达到控制丝素蛋白多孔支架孔结构的目的，满足不同应用的要求。

5）后处理过程中，通过更换处理溶液，能够有效地控制所制备丝素蛋白多孔支架的晶体结构，从而达到控制其降解速率的目的。

附图说明

图1是实施例一种所使用的熟丝编织管状材料的照片；

图2是实施例一中制备的熟丝增强丝素蛋白/明胶肛瘘修补塞的照片；

图3是实施例一中制备的熟丝增强的丝素蛋白/明胶肛瘘修补塞的微观多孔结构；

图4是实施例一中制备的熟丝增强的丝素蛋白/明胶肛瘘修补塞的红外图谱结果。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

本实施例所提供的丝素蛋白多孔支架制备步骤如下：

1）将5克蚕茧加入2升质量浓度为0.5%的碳酸钠溶液中，于98～100℃处理40分钟，脱去外部的丝胶蛋白，充分洗涤后获得纯的丝素蛋白。

2）将脱胶后的丝素蛋白即熟丝，通过编织机编织成直径为4毫米的管状材料作为骨架，该材料的编织密度为：相邻经向的熟丝间距1mm左右，相邻纬向的熟丝间距1mm左右；并将管状材料放置到直径为5毫米的修补塞模具中。

3）将干燥后的丝素蛋白在60℃左右溶解到9.3摩尔/升的溴化锂溶液中，获得丝素蛋白混合溶液。将丝素蛋白混合溶液加入纤维素透析膜，用去离子水进行透析，去除溴化锂，得到纯的丝素蛋白水溶液。

4）将丝素蛋白质量浓度调节到4%，放置到4℃下1小时，使溶液温度稳定在4℃。

5）将明胶溶液稀释到1%。

6）在4℃条件下，将同体积的丝素蛋白溶液和明胶溶液共混，放置6小时。

7）将混合溶液注入到放置有熟丝管材的模具中，在-20℃冷冻24小时，得到丝素蛋白/明胶冷冻体。

8）将冷冻后的丝素蛋白/明胶混合物放入冷冻干燥机，经48小时冷冻干燥处理，获得可溶的厚度为5毫米的熟丝增强丝素蛋白/明胶多孔修补塞。

9）将此多孔修补塞放入底部加有水的真空干燥器中，真空处理6小时，获得不溶于水的熟丝增强丝素蛋白/明胶肛瘘修补塞。

参见附图1和2，它是按上述技术方案制备的直径为4毫米的熟丝管材和随后复合有熟丝管材的丝素蛋白/明胶肛瘘修补塞。由此可以看出，熟丝同丝素蛋白/明胶多孔材料复合良好。

参见附图3，它是按照上述技术方案制备的丝素蛋白/明胶多孔肛瘘修补塞的扫描电镜图。由此可以看出，材料形成了良好的多孔结构，孔直径在200-400微米之间。

参见附图4，它是按上述技术方案制备的熟丝增强的丝素蛋白/明胶多孔肛瘘修补塞的红外光谱图。从中可以发现，丝素蛋白/明胶多孔修补塞的特征吸收峰出现在1630cm^-1并在1650cm^-1有一个明显的肩峰，表明其同时存在silk I和silk II晶体结构。

实施例二：

将5克蚕茧加入2升质量浓度为0.5%的碳酸钠溶液中，于98～100℃处理40分钟，脱去外部的丝胶蛋白，充分洗涤后获得纯的丝素蛋白。

将脱胶后的丝素蛋白即熟丝，通过编织机编织成直径为3毫米的管状材料，并将管状材料放置到上下直径为3毫米和5毫米的锥形修补塞模具中。

将干燥后的丝素蛋白在60℃左右溶解到9.3摩尔/升的溴化锂溶液中，获得丝素蛋白混合溶液。将丝素蛋白混合溶液加入纤维素透析膜，用去离子水进行透析，去除溴化锂，得到纯的丝素蛋白水溶液。

将丝素蛋白质量浓度调节到4%，放置到4℃下1小时，使溶液温度稳定在4℃。

将胶原蛋白乙酸溶液稀释到0.5%。

在4℃条件下，将同体积的丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液共混，放置6小时。

将混合溶液注入到放置有熟丝管材的模具中，在-20℃冷冻24小时，得到丝素蛋白/胶原蛋白冷冻体。

将冷冻后的丝素蛋白/胶原蛋白混合物放入冷冻干燥机，经48小时冷冻干燥处理，获得可溶的上下直径分别为3毫米和5毫米的熟丝增强丝素蛋白/胶原蛋白多孔修补塞。

将此多孔修补塞放入底部加有水的真空干燥器中，真空处理6小时，获得不溶于水的熟丝增强丝素蛋白/胶原蛋白肛瘘修补塞。

实施例三：

将脱胶后的丝素蛋白即熟丝，通过编织机编织成直径为4毫米的管状材料，并将管状材料放置到修补塞模具中。

将胶原蛋白乙酸溶液稀释到0.5%。

将冷冻后的丝素蛋白/胶原蛋白混合物放入冷冻干燥机，经48小时冷冻干燥处理，获得可溶的熟丝增强丝素蛋白/胶原蛋白多孔修补塞。

将此多孔支架放入底部加有80%乙醇溶液的真空干燥器中，真空处理6小时，获得不溶于水的熟丝增强型丝素蛋白/胶原蛋白多孔肛瘘修补塞。此多孔支架的孔径在200微米以上，孔隙率在90%以上，主要晶体结构为silk II。

实施例四：

将明胶水溶液稀释到0.5%。

在4℃条件下，将同体积的丝素蛋白溶液和明胶溶液共混，放置6小时。

将混合溶液注入到放置有熟丝管材的模具中，在-20℃冷冻24小时，得到丝素蛋白/明胶冷冻体。

将冷冻后的丝素蛋白/明胶混合物放入冷冻干燥机，经48小时冷冻干燥处理，获得可溶的熟丝增强丝素蛋白/明胶多孔修补塞。

将此多孔修补塞放入底部加有80%甲醇溶液的真空干燥器中，真空处理6小时，获得不溶于水的丝素蛋白/明胶多孔修补塞。此多孔修补塞的孔径在200微米以上，孔隙率在90%以上，主要晶体结构为silk II。

实施例五：

将脱胶后的丝素蛋白即熟丝，通过编织机编织成直径为3毫米的管状材料，并将管状材料放置到内径为2.9毫米，外径为3.2毫米的修补塞模具中。

将胶原蛋白乙酸溶液稀释到0.5%。

将混合溶液注入到放置有熟丝管材的模具中，在-20℃冷冻24小时，得到厚度为300微米的丝素蛋白/胶原蛋白冷冻体。

实施例六：

将脱胶后的丝素蛋白即熟丝，通过编织机编织成面积为4×4厘米的片状材料，并将片状材料放置到高度为4厘米的模具中。

将丝素蛋白质量浓度调节到4%，放置到4℃下1小时，使溶液温度稳定在4℃。将丝素蛋白溶液缓慢浓缩至30%，在4℃下放置3天后，重新稀释到4%。

将稀释后的丝素蛋白溶液注入到放置有熟丝管材的模具中，在-20℃冷冻24小时，得到厚度为4厘米的丝素蛋白，面积为4×4厘米的冷冻体。

将冷冻体放入冷冻干燥机，经48小时冷冻干燥处理，获得可溶的熟丝增强丝素蛋白块状材料。

将此材料放入底部加有80%甲醇溶液的真空干燥器中，真空处理6小时，获得不溶于水的丝素蛋白修复用片状材料。此多孔修补塞的孔径在200微米以上，孔隙率在90%以上，主要晶体结构为silk II。

Claims

1.一种高强度生物支架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据需要的形状，将蚕丝脱胶后的熟丝用纺织机编织成编织物作为骨架，然后将该骨架放置到模具内；将含有丝素蛋白的溶液注入放置有骨架的模具中，经过冷冻、真空处理，在骨架表面形成一层100微米到5厘米的包覆层，制备得到所述高强度生物支架材料，其中，所述含有丝素蛋白的溶液选自：丝素蛋白水溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液、丝素蛋白和胶原蛋白混合溶液中的一种；所述编织物的编织密度为：相邻的熟丝之间的距离为0.5mm～3mm；所述包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料。

2.根据权利要求1所述高强度生物支架材料的制备方法，其特征在于，在骨架表面包覆一层包覆层的具体步骤为：

1）制备含有丝素蛋白的溶液，所述含有丝素蛋白的溶液选自：丝素蛋白水溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液、丝素蛋白和胶原蛋白混合溶液中的一种；将含有丝素蛋白的溶液注入放置有骨架的模具中，在-10～-80℃的低温条件下经过1～24小时的冷冻过程，进行冷冻处理获得冷冻结晶体；对冷冻结晶体进行冷冻干燥处理，得到复合材料，该复合材料以熟丝编织物作为骨架，骨架外包覆一层可溶的丝素蛋白层/丝素蛋白和明胶复合层/丝素蛋白和胶原蛋白复合层；

2）将步骤1）所得复合材料放置在真空干燥器中，进行真空处理20分钟～24小时，获得不溶于水的复合高强度生物支架材料，该复合高强度生物支架材料以熟丝编织物作为骨架，骨架外设有一层包覆层，包覆层的材料选自：丝蛋白支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料或丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料；所述真空干燥器底部含有水、甲醇水溶液或乙醇水溶液；

其中，步骤1）中，所述丝素蛋白水溶液的配置方法为：将蚕丝经脱胶、溶解、透析得到丝素蛋白溶液，所述丝素蛋白水溶液的质量浓度为0.1～20%；将丝素蛋白水溶液在0～80℃条件下放置1～48小时；

所述丝素蛋白和明胶的混合溶液的制备方法包括：配置明胶水溶液：将医用明胶加入蒸馏水中，加热获得明胶水溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时，所述明胶水溶液的质量浓度为0.01～20%；然后按照丝素蛋白和明胶的质量比为100∶2～20，混合丝素蛋白水溶液和明胶水溶液，制备得到丝素蛋白和明胶的混合溶液；

所述丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液的制备方法包括：配置丝素蛋白水溶液：将蚕丝经脱胶、溶解、透析得到丝素蛋白溶液，所述丝素蛋白水溶液的质量浓度为0.1～20%；将丝素蛋白水溶液在0～80℃条件下放置1～48小时；配置浓度为0.01%～2%的胶原蛋白乙酸溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；然后按照丝素蛋白和胶原蛋白的质量比为100∶2～20，混合丝素蛋白水溶液和胶原蛋白乙酸溶液，制备得到丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液。

3.一种高强度肛瘘修补塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备含有丝素蛋白的溶液，所述含有丝素蛋白的溶液选自：丝素蛋白水溶液、丝素蛋白和明胶混合溶液、丝素蛋白和胶原蛋白混合溶液中的一种；

4）将可溶的复合肛瘘修补塞放置在真空干燥器中，进行真空处理4小时以上，获得不溶于水的复合肛瘘修补塞，所述不溶于水的复合肛瘘修补塞以熟丝编制的管状材料作为骨架，以生物支架材料作为包覆层，所述生物支架材料选自：丝素蛋白生物支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料，所述骨架嵌设在包覆层的内部；所述真空干燥器底部含有水、甲醇水溶液或乙醇水溶液；

其中，步骤1）中，所述丝素蛋白水溶液的制备方法为：按常规方法制备质量浓度为0.5%～5%的丝素蛋白水溶液，并将丝素蛋白水溶液在0～10℃下静置30分钟以上；

所述丝素蛋白和明胶混合溶液的制备方法为：配置质量浓度为0.05%～1%的明胶水溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；在0～10℃下，混合均匀丝素蛋白水溶液和明胶水溶液，混合后，丝素蛋白的质量浓度为0.2%～3%，明胶的质量浓度为0.02%～0.2%，静置4～10小时，得到丝素蛋白和明胶的混合溶液；

所述丝素蛋白和胶原蛋白混合溶液的制备方法为：配置质量浓度为0.05%～1%的胶原蛋白乙酸溶液，并在0～10℃下静置30分钟至2小时；在0～10℃下，混合均匀丝素蛋白水溶液和胶原蛋白乙酸溶液，混合后，丝素蛋白的质量浓度为0.2%～3%，胶原蛋白的质量浓度为0.02%～0.2%，静置4～10小时，得到丝素蛋白和胶原蛋白的混合溶液。

4.根据权利要求3所述高强度肛瘘修补塞的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述包覆层的厚度为100微米到5毫米；所述生物支架材料的孔径为200～400微米，孔隙率为80%以上。

5.采用权利要求3所述技术方案制备得到的高强度肛瘘修补塞，以熟丝编制的管状材料作为骨架，以生物支架材料作为包覆层，所述骨架嵌设在包覆层的内部；所述生物支架材料选自：丝素蛋白生物支架材料、丝素蛋白/明胶生物支架材料、丝素蛋白/胶原蛋白生物支架材料，所述生物支架材料具有孔径为10～1000微米的相互贯通的孔隙，孔隙率在80%以上。

6.根据权利要求5所述高强度肛瘘修补塞，所述包覆层的厚度为100微米到5毫米；所述生物支架材料的孔径为200～400微米，孔隙率为80%以上。