The invention discloses a three-dimensional mineralized collagen scaffold material and its bone regeneration application. The method of preparing three-dimensional mineralized collagen scaffold material with strict grade structure by binary assembly is divided into two steps: first, nano-hydroxyapatite is prepared; during the process of collagen mineralization, it enters slowly and deposits on the surface of collagen fibers through dialysis; In vitro, the natural bone mineralized collagen fibers were simulated by controlling various parameters, and then the chemical composition and periodic hierarchical structure of natural bone were completely replicated. Under the premise of proper mechanical strength, the three-dimensional mineralized collagen scaffolds could recruit host cells to achieve osteogenic differentiation. Three-dimensional mineralized collagen scaffolds with strict hierarchical structure also have excellent angiogenesis ability. Without any biological agents such as osteogenic factors or recombinant proteins, three-dimensional porous collagen scaffolds can be used to repair bone defects in vivo animal experiments.
【技术实现步骤摘要】
一种三维矿化胶原支架材料及其骨再生应用
本专利技术涉及骨组织修复材料制备与治疗领域,具体是一种三维矿化胶原支架材料及其骨再生应用。
技术介绍
传统意义上通常以生物材料结合成骨细胞及成骨蛋白为一种强有力的手段来修复骨缺损,这种方法的缺点是高成本和伴随着外源性细胞和生长因子带来的副作用,如呼吸效应、异位骨形成、移植点的原位骨吸收,及可能导致的癌症发病率增高等。因此开发利用身体自主再生能力,通过召集宿主细胞来诱导骨形成的骨诱导型生物材料仍然是临床亟待解决的问题。而这项技术的关键在于发展一种目标特异性的生物支架材料以模拟天然骨的等级结构和表面形貌为招募宿主细胞提供合适的微环境,最终完成从结构到功能上的骨再生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维矿化胶原支架材料及其骨再生应用,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种三维矿化胶原支架材料的制备方法,包括以下步骤:1)I型胶原的提取:称取1kg的牛肌腱用碎肉机切碎并清洗过后,加入大量的丙酮浸泡1天去除表面脂肪组织;常温干燥后加入2L的0.5M的乙酸溶液在4℃下搅拌1天,向体系中加入100g的胃蛋白酶继续搅拌2天并不断补充新的乙酸溶液直至总体积为5L;将混合物用纱布粗滤,得到的滤液为胶原粗提物;在粗提物中加入NaCl进行盐析,分离出沉淀再用0.5M的乙酸溶液溶解,反复三次后将所得溶液置于透析袋中进行透析,最后冷冻干燥得到高纯I型胶原;2)纳米羟基磷灰石的制备:将66mg的CaCl2·2H2O及25mg的聚丙烯酸溶于50mL的TBS缓冲液中得到A液;将48mg的K2HPO4· ...
【技术保护点】
1.一种三维矿化胶原支架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)I型胶原的提取:称取1kg的牛肌腱用碎肉机切碎并清洗过后,加入大量的丙酮浸泡1天去除表面脂肪组织;常温干燥后加入2L的0.5M的乙酸溶液在4℃下搅拌1天,向体系中加入100g的胃蛋白酶继续搅拌2天并不断补充新的乙酸溶液直至总体积为5L;将混合物用纱布粗滤,得到的滤液为胶原粗提物;在粗提物中加入NaCl进行盐析,分离出沉淀再用0.5M的乙酸溶液溶解,反复三次后将所得溶液置于透析袋中进行透析,最后冷冻干燥得到高纯I型胶原;2)纳米羟基磷灰石的制备:将66mg的CaCl2·2H2O及25mg的聚丙烯酸溶于50mL的TBS缓冲液中得到A液;将48mg的K2HPO4·3H2O加入到50mL的TBS缓冲液中得到B液;在40℃水浴中将A液逐滴滴加到B液中;反应完成后在该混合液中加入大量无水乙醇,8000~12000r/min离心5~10分钟,去掉上清液,在羟基磷灰石沉淀中加入50mL的灭菌PBS溶液,使其pH=7.4,震荡使其完全溶解;3)胶原矿化:取一定量的I型胶原溶于0.5M的乙酸溶液中,并放入截留分子量为10000的透析袋中 ...
【技术特征摘要】
1.一种三维矿化胶原支架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)I型胶原的提取:称取1kg的牛肌腱用碎肉机切碎并清洗过后,加入大量的丙酮浸泡1天去除表面脂肪组织;常温干燥后加入2L的0.5M的乙酸溶液在4℃下搅拌1天,向体系中加入100g的胃蛋白酶继续搅拌2天并不断补充新的乙酸溶液直至总体积为5L;将混合物用纱布粗滤,得到的滤液为胶原粗提物;在粗提物中加入NaCl进行盐析,分离出沉淀再用0.5M的乙酸溶液溶解,反复三次后将所得溶液置于透析袋中进行透析,最后冷冻干燥得到高纯I型胶原;2)纳米羟基磷灰石的制备:将66mg的CaCl2·2H2O及25mg的聚丙烯酸溶于50mL的TBS缓冲液中得到A液;将48mg的K2HPO4·3H2O加入到50mL的TBS缓冲液中得到B液;在40℃水浴中将A液逐滴滴加到B液中;反应完成后在该混合液中加入大量无水乙醇,8000~12000r/min离心5~10分钟,去掉上清液,在羟基磷灰石沉淀中加入50mL的灭菌PBS溶液,使其pH=7.4,震荡使其完全溶解;3)胶原矿化:取一定量的I型胶原溶于0.5M的乙酸溶液中,并放入截留分子量为10000的透析袋中,并将透析袋置于步骤2)所得的羟基磷灰石的PBS溶液中;在湿润的环境中于37℃下透析六天,每三天换一次羟基磷灰石的PBS溶液,随后在去离子水中透析三天进行清洗去掉多余的盐,每天换一次水;4)三维多孔框架的合成:将步骤3)得到的矿化胶原离心、搅拌形成一种可铸形的悬浮液,注入到圆柱形或长方形的模具中冷冻干燥得到三维海绵状的胶原支架;为确保稳定的微环境,再使用重量比1%的1-乙基(3-二甲基氨丙基)碳化二亚胺盐酸盐在80%的乙醇中进一...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘燕,周彦恒,罗聃,
申请(专利权)人:杭州恒睿生物科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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