多糖修饰MBG支架、组织修复支架及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及生物医药材料领域，具体而言，提供了一种多糖修饰MBG支架、组织修复支架及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的多糖修饰MBG支架包括MBG支架以及负载在MBG支架上的多糖衍生物，MBG支架具有优异生物活性和结构特性，用多糖衍生物对MBG进行多糖修饰，得到的多糖修饰MBG支架可以延迟生长因子从材料中释放的速度，实现生长因子的高活性缓释。本发明专利技术提供的组织修复支架及其制备方法和应用，兼具多糖修饰MBG支架的优势，起到缓释生长因子和组织修复的效果。

Polysaccharide Modified MBG Scaffold and Tissue Repair Scaffold and Their Preparation and Application

The invention relates to the field of biomedical materials, in particular to a polysaccharide modified MBG scaffold, a tissue repair scaffold, a preparation method and application thereof. The polysaccharide-modified MBG scaffolds provided by the invention include MBG scaffolds and polysaccharide derivatives loaded on MBG scaffolds. MBG scaffolds have excellent biological activity and structural characteristics. Polysaccharide derivatives are used to modify MBG. The polysaccharide-modified MBG scaffolds obtained can delay the release rate of growth factors from materials and achieve high-activity and sustained release of growth factors. The tissue repair scaffold provided by the invention and its preparation method and application have the advantages of polysaccharide modified MBG scaffold, and have the effects of slow-release growth factor and tissue repair.

【技术实现步骤摘要】
多糖修饰MBG支架、组织修复支架及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医药材料领域，具体而言，涉及一种多糖修饰MBG支架、组织修复支架及其制备方法和应用。
技术介绍
骨组织缺损和损伤已成为影响人们健康和生活的一种重要疾病。为克服自体/异体骨移植带来的采骨来源有限、二次手术痛苦以及免疫排斥和潜在病源传播等问题，发展人工骨修复材料成为了近年来的研究热点。然而，目前应用于临床的人工骨修复材料相当有限，主要包括磷酸钙(如磷酸三钙、多孔羟基磷灰石生物陶瓷和磷酸钙骨水泥等)、生物微晶玻璃以及胶原等类型产品。尽管这些材料能够一定程度地引导骨组织生长和新骨沉积，但和自体骨相比它们的活性仍显不足。针对临床骨修复材料生物活性低、骨再生速度慢等突出问题，生长因子修饰是构建高活性骨修复材料的有效途径。大量研究表明生长因子可有效促使特定细胞向创伤部位迁移、分化，参与骨缺损愈合的调节。但由于生长因子本身易受到体内外界条件(如体液、温度、pH环境和有机试剂等)的影响，其在应用过程中存在以下几个问题：①半衰期短、易因稀释、代谢和酶解而失活；②潜在的过量毒副作用；③价格昂贵，以美国美敦力公司生产的rhBMP-2为例，rhBMP-2价格高达12000元/毫克。由于受体内环境的影响，只有少部分BMP-2实际发挥骨诱导作用，为此临床使用时为达到治疗效果不得不加大使用剂量(美敦力公司生产的Infuse中rhBMP-2含量为4mg/片)，这不仅导致治疗费用上升，更加大了过量使用BMP-2的潜在风险。为解决这一问题，国内外研究人员发展了多种生长因子负载方法，包括：物理吸附、微球包埋、多涂层复合、离子络合、亲和性分子结合和共价键合等。但这些方法仍然不能在很好地维持生长因子活性的同时达到长效缓释，同时负载效率低、稳定性不足，而且其中大部分方法在骨修复材料上的应用性不强。因此，设计和制备既能满足骨修复基本需求，又能同时实现生长因子高活性负载的人工骨修复材料仍然是一项挑战性工作。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种多糖修饰MBG支架，能够作为组织工程材料，高效负载生长因子，稳定长效缓释生长因子。本专利技术的另一个目的在于提供多糖修饰MBG支架的制备方法，该方法简单易操作，可工业化操作，能够高效、快速、批量产出高质量的多糖修饰MBG支架。本专利技术的另一个目的在于提供多糖修饰MBG支架的应用，为生长因子优化装载、组织工程修复材料的设计、制备和性能研究提供技术支持。本专利技术的另一个目的在于提供一种组织修复支架，能够稳定长效缓释高活性生长因子，有效进行组织修复。本专利技术的另一个目的在于提供组织修复支架的制备方法，该方法简便易操作，生产成本低。一种多糖修饰MBG支架，所述多糖修饰MBG支架包括MBG支架以及负载在MBG支架上的多糖衍生物。进一步地，所述MBG支架为三维多孔连通网络结构，具有200-500μm连通大孔，0.5-5μm的表面微孔和孔径为6-9nm的有序介孔；优选地，所述MBG支架的骨架孔壁厚为40-100μm。进一步地，所述MBG支架上修饰有氨基。进一步地，所述多糖衍生物包括磺化壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素或肝素中的至少一种，优选为磺化壳聚糖；所述多糖衍生物质量为MBG支架质量的0.001％-0.3％，优选为0.003％。一种上述多糖修饰MBG支架的制备方法，将多糖衍生物负载于MBG支架上，得到多糖修饰MBG支架。进一步地，将多糖衍生物负压吸附于MBG支架上，冻干得到多糖修饰MBG支架。进一步地，还包括先将MBG支架进行氨基化修饰处理，然后再将多糖衍生物负载于MBG支架上，得到多糖修饰MBG支架的步骤；优选地，所述氨基化修饰处理的步骤包括：将MBG支架、低碳醇和氨基硅烷偶联剂混合24-96h，得到氨基修饰MBG支架，其中，MBG支架质量g、低碳醇体积ml和氨基硅烷偶联剂体积ml的比值为1:150-250:3-8；优选地，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；优选地，所述低碳醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇，优选为乙醇，进一步优选为无水乙醇；优选地，所述方法还包括将MBG支架、低碳醇和氨基硅烷偶联剂混合24-96h后再进行洗涤的步骤；优选地，所述洗涤的步骤包括：用乙醇和超纯水均独立地洗涤3次，干燥后得到氨基修饰MBG支架；优选地，将浆料浇注到模板上，干燥后去除模板，得到所述MBG支架，其中，所述浆料包括MBG微球、微孔成孔试剂和MBG溶胶的混合，MBG微球、微孔成孔试剂和MBG溶胶的质量比为0.5-1:0.25-1:1-7；优选地，所述浆料质量g和模板体积cm3的比值为：0.3-0.6：1；优选地，所述微孔成孔试剂包括聚丙烯酸微球、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球；优选地，所述聚丙烯酸微球的粒径为5-30μm；优选地，所述MBG溶胶的粘度为4-6×104mPa·s；优选地，所述MBG微球的粒径为8-12μm；优选地，所述MBG微球通过MBG溶胶干燥和球磨过筛制备得到；优选地，所述模板为聚氨酯海绵或聚乙烯醇海绵；优选地，所述模板经过预处理，所述预处理包括：用NaOH溶液清洗1.5-2.5h，其中，NaOH溶液的质量分数为10-20％；优选地，通过烧结的方法去除模板，所述烧结温度为550-650℃，烧结时间为5-7h。本专利技术又提供上述多糖修饰MBG支架或制备方法得到的多糖修饰MBG支架在如下A)-D)任一项中的应用：A)生长因子负载；B)生长因子缓释；C)生长因子活性调控；D)组织修复材料及其制备。一种组织修复支架，包括上述多糖修饰MBG支架或制备方法制备得到的多糖修饰MBG支架和负载于多糖修饰MBG支架的生长因子；优选地，所述生长因子包括BMP-2、VEGF或FGF中的至少一种，优选为BMP-2；所述生长因子质量为多糖修饰MBG支架质量的0.001％-0.1％，优选为0.0015％。一种上述组织修复支架的制备方法，将生在因子负压吸附于多糖修饰MBG支架上，冻干得到组织修复支架。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的多糖修饰MBG支架，原料包括MBG支架和修饰MBG支架的多糖衍生物。MBG支架具有优异生物活性和结构特性同时基于多糖衍生物与生长因子肝素结合域的亲和性这一特性，用多糖衍生物对MBG支架进行多糖修饰，得到多糖修饰MBG支架。该多糖修饰MBG支架相较于没有任何修饰的MBG支架而言，负载生长因子的负载量更高，同时生长因子的稳定性也更好。该多糖修饰MBG支架可以延迟生长因子从材料中释放的速度，实现生长因子的高活性缓释。该多糖修饰MBG支架能够作为组织工程材料，具有生物相容性好，能够高效负载生长因子并且稳定长效缓释生长因子的优点，并且由于可以阻断生长因子与生长因子拮抗剂的结合，从而提高生长因子体内活性。本专利技术提供一种多糖修饰MBG支架的制备方法，该制备方法简便易操作，可工业化操作，从而可以高效、快速、批量产出多糖修饰MBG支架。本专利技术提供的组织修复支架，具有上述多糖修饰MBG支架的优势，因而能够稳定长效缓释高活性生长因子，有效得进行组织缺损和损伤的修复。附图说明图1为本专利技术实施例1中溶胶凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多糖修饰MBG支架，其特征在于，所述多糖修饰MBG支架包括MBG支架以及负载在MBG支架上的多糖衍生物。

【技术特征摘要】
1.一种多糖修饰MBG支架，其特征在于，所述多糖修饰MBG支架包括MBG支架以及负载在MBG支架上的多糖衍生物。2.根据权利要求1所述的多糖修饰MBG支架，其特征在于，所述MBG支架为三维多孔连通网络结构，具有200-500μm连通大孔，0.5-5μm的表面微孔和孔径为6-9nm的有序介孔；优选地，所述MBG支架的骨架孔壁厚为40-100μm。3.根据权利要求1所述的多糖修饰MBG支架，其特征在于，所述MBG支架上修饰有氨基。4.根据权利要求1-3任一项所述的多糖修饰MBG支架，其特征在于，所述多糖衍生物包括磺化壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素或肝素中的至少一种，优选为磺化壳聚糖；所述多糖衍生物质量为MBG支架质量的0.001％-0.3％，优选为0.003％。5.权利要求1-4任一项所述多糖修饰MBG支架的制备方法，其特征在于，将多糖衍生物负载于MBG支架上，得到多糖修饰MBG支架。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将多糖衍生物负压吸附于MBG支架上，冻干得到多糖修饰MBG支架。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，还包括先将MBG支架进行氨基化修饰处理，然后再将多糖衍生物负载于MBG支架上，得到多糖修饰MBG支架的步骤；优选地，所述氨基化修饰处理的步骤包括：将MBG支架、低碳醇和氨基硅烷偶联剂混合24-96h，得到氨基修饰MBG支架，其中，MBG支架质量g、低碳醇体积ml和氨基硅烷偶联剂体积ml的比值为1:150-250:3-8；优选地，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；优选地，所述低碳醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇，优选为乙醇，进一步优选为无水乙醇；优选地，所述方法还包括将MBG支架、低碳醇和氨基硅烷偶联剂混合24-96h后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐为，王国成，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44