一种纳米复合水凝胶、载氨糖纳米锂藻土-小麦蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米锂藻土

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合水凝胶、载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及水凝胶材料
，具体涉及一种纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶、载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]骨关节软骨损伤、缺损和退变是骨科常见病、多发病，可严重影响患者的工作及生活质量。软骨无滋养血管、神经及淋巴组织，其营养主要汲取自关节滑液，自身损伤修复能力非常有限。因此，关节软骨一旦遭受暴力，受到损伤或发生缺损后，很难再生修复，而且由创伤、退变等引起的关节软骨损伤也可继发关节炎症或感染，严重影响关节的生理功能。因此，如何有效修复关节软骨损伤，促进关节软骨缺损再生，一直以来是医学界未解的难题之一。
[0003]目前软骨缺损修复的主要方法有：微骨折术、关节灌洗、自体或异体软骨移植、软骨细胞和软骨组织工程移植，以及人工软骨移植等。然而，自体软骨移植供体来源有限，异体软骨移植可能携带病毒或出现排异反应，而软骨细胞和软骨组织工程移植存在软骨细胞来源有限、细胞在体外培养过程中出现去分化现象，远期疗效不确定等问题。大量基础及临床研究表明：采用人工软骨修复软骨缺损，长期来讲是最可行的方式之一，具有非常广泛的应用前景。
[0004]人体软骨组织是典型的高分子水凝胶结构，具有极高的润滑特性和抗压性能。基于此，水凝胶作为软骨修复材料引起了人们的广泛兴趣。它是一种含有大量水分的三维网络状聚合物，有着与人体软骨组织相似的力学特征，水凝胶可以将细胞包埋在三维支架环境中，为软骨细胞生长提供类似天然软骨细胞外基质的微环境，有利于维持软骨细胞的表型。水凝胶还具有良好的通透性，其三维网络多孔结构便于小分子在其中自由扩散，能支持营养物质和代谢废物的交换。
[0005]目前，有多种水凝胶(如聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯、壳聚糖、透明质酸和胶原蛋白等)用于软骨缺损修复，显示出其一定的应用效果。然而，这些水凝胶存在力学(如抗压、抗应变等)强度低、易破碎，以及生物相容性和生物活性欠佳等特点，缺乏刺激软骨细胞增殖及诱导干细胞分化等特性，作为人工软骨修复材料仍不能令人满意。
[0006]中国专利CN109880011A公开了一种关节软骨浅表层修复用高效自修复水凝胶及其制备方法，上述方案存在如下缺点：(1)水凝胶材料力学强度差，以聚乙烯醇为基体合成制备的水凝胶力学强度差，在治疗负重关节软骨缺损时无法承受人体体重的冲击，易破碎；(2)水凝胶合成所用非天然材料，多为化学聚合物，例如丙烯酰胺、丙烯酸、a
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酮戊二酸等，具有一定的细胞毒性，阻碍软骨细胞贴附增殖，体外培养时常可出现去分化现象，严重影响软骨修复效果；(3)水凝胶合成后无细胞诱导作用，无法诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化，关节软骨损伤再生修复效果差。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶、载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用，本专利技术制备的纳米复合水凝胶提高了水凝胶的力学强度、生物相容性及生物活性，解决了传统化学合成水凝胶存在力学(如抗压、抗应变等)强度低、易破碎，生物相容性和生物活性欠佳，缺乏刺激软骨细胞增殖及诱导干细胞分化等缺点，可为人体骨软骨修复材料提供新选择，可用于膝关节、踝关节软骨损伤或缺损再生修复。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土混合，进行成型，得到复合材料；所述纳米锂藻土的质量为小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土总质量的18～22％；
[0011]将所述复合材料置于京尼平溶液中，进行交联反应，反应结束后，将反应产物在水中浸泡，然后进行冷冻干燥，得到纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶。
[0012]优选地，所述纳米锂藻土的制备方法包括：将氢氧化锂溶于水中，得到氢氧化锂溶液；将氯化镁和氨水混合，进行沉淀反应，得到Mg(OH)2；将所述Mg(OH)2置于氢氧化锂溶液中，得到混合浆液；在所述混合浆液中加入硅酸钠，进行水热反应，得到纳米锂藻土。
[0013]优选地，所述小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土混合包括：将小麦醇溶蛋白溶于乙醇溶液中，再加入纳米锂藻土。
[0014]优选地，所述交联反应的温度为25～35℃；所述交联反应的时间为4～8h。
[0015]优选地，所述冷冻干燥的温度为
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10～
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60℃；所述冷冻干燥的时间为4～8h。
[0016]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶。
[0017]本专利技术提供了一种载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将上述技术方案所述纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶和氨基葡萄糖水溶液进行溶液共混，得到载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶。
[0019]优选地，所述纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶和氨基葡萄糖水溶液中的氨基葡萄糖的质量比为1：1～5。
[0020]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶。
[0021]本专利技术提供了上述技术方案所述纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶或上述技术方案所述载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶在制备人工软骨修复的产品中的应用。
[0022]本专利技术提供了一种纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土混合，进行成型，得到复合材料；所述纳米锂藻土的质量为小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土总质量的18～22％；将所述复合材料置于京尼平溶液中，进行交联反应，反应结束后，将反应产物在水中浸泡，然后进行冷冻干燥，得到纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶(n
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LW)。本专利技术以含生命功能元素的纳米锂藻土(n
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LP)为增强剂，小麦醇溶蛋白(WP)为基体，京尼平为交联剂，构建纳米复合水凝胶，赋予其优良的生物相容性和力学性能，用于软骨缺损修复。本专利技术限定n
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LP的加入量在上述范围，强
度高、化学吸附能力强，可以吸收更多促进软骨修复的氨糖，利于软骨修复。
[0023]本专利技术还提供了一种载氨糖纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将上述技术方案所述纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶和氨基葡萄糖水溶液进行溶液共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土混合，进行成型，得到复合材料；所述纳米锂藻土的质量为小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土总质量的18～22％；将所述复合材料置于京尼平溶液中，进行交联反应，反应结束后，将反应产物在水中浸泡，然后进行冷冻干燥，得到纳米锂藻土
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小麦蛋白复合水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米锂藻土的制备方法包括：将氢氧化锂溶于水中，得到氢氧化锂溶液；将氯化镁和氨水混合，进行沉淀反应，得到Mg(OH)2；将所述Mg(OH)2置于氢氧化锂溶液中，得到混合浆液；在所述混合浆液中加入硅酸钠，进行水热反应，得到纳米锂藻土。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述小麦醇溶蛋白、乙醇溶液和纳米锂藻土混合包括：将小麦醇溶蛋白溶于乙醇溶液中，再加入纳米锂藻土。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应的温度为25～35℃；所述交联反应的时间为4～8h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛云飞，季胤俊，杨岚清，张皓琛，魏杰，马涑涑，解恩，王帆，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：