一种自组装多肽、自组装纳米水凝胶及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种自组装多肽、自组装纳米水凝胶及其应用。所述自组装多肽序列为Nap

【技术实现步骤摘要】
一种自组装多肽、自组装纳米水凝胶及其应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种自组装多肽、自组装纳米水凝胶及其应用。

技术介绍

[0002]干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，目前通过移植干细胞治疗组织损伤已经成为国内外再生医学和组织工程领域研究的热点。干细胞工程和现代组织工程学涉及几乎人体所有的组织和器官：如意外损伤后的植皮，肌肉、骨及软骨缺损的修补，髋、膝等关节的置换，血管疾病或损伤后的血管的替代，糖尿病患者的胰岛植入，心脏病患者的瓣膜置换，房室间隔缺损的修补，癌症患者手术后大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建，组织或器官切除后的替代治疗，肝、肾等重要脏器损伤和功能衰竭后的置换，部分遗传缺陷性疾病的治疗等。
[0003]然而越来越多的研究表明，将干细胞移植入损伤组织后，由于组织微环境的改变，其在体内的生存、滞留，以及促血管新生等旁分泌功能均受到影响，限制了它的治疗效果，不能发挥其最大的潜能。改善干细胞移植后的生存微环境，增加干细胞的存活和旁分泌能力对提高它的疗效具有重大意义，因此需要开发新的能为干细胞提供适宜生存环境的产品。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自组装多肽、自组装纳米水凝胶，以及所述多肽和水凝胶在增强干细胞修复组织损伤效果中的应用。
[0005]第一个方面，本专利技术提供一种自组装多肽，序列为Nap
‑
FFKGRGD，其中FFKGRGD为氨基酸序列。
[0006]进一步的，组成所述多肽的FF为D构型氨基酸或L构型氨基酸。
[0007]第二个方面，本专利技术提供一种自组装纳米水凝胶，由所述自组装多肽的溶液经加热冷却的方法制备而成，所述水凝胶具有纳米级别的纤维网络结构。
[0008]进一步的，所述自组装多肽的溶液浓度为1
‑
2mg/mL。
[0009]更进一步的，所述加热冷却的方法具体是：将所述自组装多肽的溶液在95℃下加热5分钟，使所述自组装多肽完全溶解，之后自然冷却至室温。
[0010]第三个方面，本专利技术提供所述自组装纳米水凝胶的应用，所述自组装纳米水凝胶用于制备治疗组织损伤的干细胞的递送载体。
[0011]第四个方面，本专利技术提供所述自组装纳米水凝胶的另一种应用，所述自组装纳米水凝胶用于制备干细胞培养载体，所述培养载体能够促进干细胞增殖，抑制干细胞凋亡。
[0012]进一步的，所述干细胞选自胎盘间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胚胎干细胞、内皮祖细胞或心脏干细胞，所述胚胎干细胞是利用未经过体内发育的受精14天以内的人类胚胎分离或者获取的。
[0013]进一步的，所述组织损伤包括下肢缺血性损伤、肾脏损伤、心肌梗死和皮肤缺损。
[0014]第四个方面，本专利技术提供所述自组装纳米水凝胶的另一种应用，用于制备组织工程修复材料。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]将本专利技术的自组装纳米水凝胶结合hP
‑
MSCs通过直接注射的方式移植到损伤部位，观察受损部位组织学和功能学的恢复。当自组装纳米水凝胶与hP
‑
MSCs共同移植到缺血肢体后，其一，因其特殊的纳米纤维网络结构，可网络微米级别的细胞，且RGD序列上有多个整合素结合位点，从而延长细胞在体内的滞留率。其二，自组装纳米纤维网络结构可以最大程度模拟细胞外基质，为干细胞提供一个适宜的三维生存环境，促进细胞增殖和血管新生相关因子的表达，以及对抗细胞凋亡。这种具有良好生物相容性、生物可降解性及治疗有效性的水凝胶可以安全应用。
附图说明
[0017]图1为自组装多肽Nap
‑
FFKGRGD(A)和自组装多肽Nap
‑
D
F
D
FKGRGD(B)的结构式。
[0018]图2为不同浓度自组装纳米水凝胶Nap
‑
FFKGRGD(A)和自组装纳米水凝胶Nap
‑
D
F
D
FKGRGD(B)对人胎盘来源的间充质干细胞(hP
‑
MSCs)的体外增殖活性的影响。
[0019]图3为采用Hoechst 33342染色检测的不同处理组hP
‑
MSCs的荧光显微镜实拍图(A)和凋亡细胞统计结果(B)。
[0020]图4为Cleaved
‑
caspase3免疫荧光染色检测的不同处理组hP
‑
MSCs的荧光显微镜实拍图(A)和凋亡细胞统计结果(B)。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明，但不应理解为本专利技术的限制。如未特殊说明，下述实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0022]以下实施例涉及用到的人胎盘来源的间充质干细胞(human placenta
‑
derived mesenchymal stem cells，hP
‑
MSCs)购自于ATCC库，符合医学伦理学的要求，由本实验室负责培养和保管。
[0023]实施例1：自组装多肽的合成
[0024]利用标准固相多肽合成方法(standard solid phase peptide synthesis，SPPS)制备D构氨基酸
D
F
D
F构成的自组装多肽Nap
‑
D
F
D
FKGRGD(D
‑
Gel)和L构型氨基酸FF构成的自组装多肽Nap
‑
FFKGRGD(L
‑
Gel)，结构式如图1所示，这两种多肽可以自组装成为纳米级别的纤维网络结构，且具有经典的RGD序列。合成之后再使用配置有分析柱和制备柱的高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography，HPLC)来纯化多肽。步骤如下：
[0025]1)用G3孔的分子筛将DMF、甲醇溶剂去除杂质。
[0026]2)将2.0g空白Wang树脂和15mLDMF一起放置于洁净干燥的反应管中，在室温下活化30分钟以使树脂充分溶胀。
[0027]3)室温下，上步溶剂用沙芯抽滤，首先将C端第一个氨基酸，DMAP和DIC放置于反应
管中，反应3小时。反应结束后用DMF洗。随后加入体积占比为1:1的吡啶和乙酸酐，反应30分钟。反应结束后继续用DMF洗4至6次。
[0028]4)上步溶剂用沙芯抽滤，再将10mL20％的哌啶DMF溶液加到树脂中，随后N2搅拌10分钟后过滤，反复重复此操作3次。
[0029]5)合成是由C端至N端，需用哌啶去除Fmoc保护基团。使用茚三酮测试脱除效果。当反应呈蓝色后，同第一个氨基酸相结合。若茚三酮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自组装多肽，其特征在于，序列为Nap
‑
FFKGRGD，其中FFKGRGD为氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的自组装多肽，其特征在于，组成所述多肽的FF为D构型氨基酸或L构型氨基酸。3.一种自组装纳米水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述自组装多肽的溶液经加热冷却的方法制备而成，所述水凝胶具有纳米级别的纤维网络结构。4.根据权利要求3所述的一种自组装纳米水凝胶，其特征在于，所述自组装多肽的溶液浓度为1
‑
2mg/mL。5.根据权利要求4所述的一种自组装纳米水凝胶，其特征在于，所述加热冷却的方法具体是：将所述自组装多肽的溶液在95℃下加热4
‑
5分钟，使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗金，贾萍萍，赵晓彤，刘美娜，郭志坤，
申请(专利权)人：新乡医学院，
类型：发明
国别省市：