一种负载纳米木质素-纳米铌复合材料的水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术具体公开了一种负载纳米木质素

【技术实现步骤摘要】
一种负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物医学材料及其制备方法，特别是涉及一种负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在伤口愈合和组织缺损修复的过程中，充分的血管再生能够实现氧气和营养物质的输送和废物的清除，增强细胞活性，有效增加组织缺损的修复效率。因此，保证血管能够成功再生，在组织缺损修复中起到至关重要的作用。具有血管再生能力的支架是组织工程领域中的亟待解决的前沿方向和热点问题。
[0003]纳米铌作为一种新兴材料，在生物医学领域有着广泛的应用，但其是否具有成血管性能目前尚未见报道。我们研究发现纳米铌（Nb NPs）可以促进内皮细胞的成管能力，并增加成血管相关的蛋白质表达，从而可以更高效地修复组织缺损。因此，本专利选择纳米铌作为组织缺损修复中发挥促血管效能的核心物质。然而，在修复组织缺损的实际应用中，控制有效成分纳米铌长时间稳定地释放是实现治疗效果的重中之重。此外，现有的组织工程支架存在复合颗粒突释风险，有效成分在短时间内的过量释放会影响治疗效果，不利于组织恢复。
[0004]因此，形成一种更加安全有效且同时具有缓释性能及促血管生成效果的支架材料至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有技术的缺点与不足，提出了一种负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的制备方法，获得了一种能有效并长时间的释放纳米铌，避免了支架急剧降解导致的复合颗粒突释的不良后果，具有良好的药物缓释性和优越的生物安全性的复合材料。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供通过上述方法制备得到的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提供上述负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的应用。
[0008]为实现本专利技术的目的，提供如下的技术方案：一种负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将碱木质素溶于有机溶剂中，搅拌、离心后得碱木质素的有机溶液；（2）利用反沉淀法，将铌纳米颗粒溶液逐滴加入到涡旋的步骤（1）所得的碱木质素的有机溶液中，直至得到含水量为50~99 wt%的纳米木质素
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纳米铌溶液；（3）保持旋涡步骤（2）得到的纳米木质素
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纳米铌溶液，离心、水洗、干燥后得到纳米木质素
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纳米铌复合材料；
（4）将5~50 μg的步骤（3）中纳米木质素
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纳米铌复合材料溶解于水凝胶溶液中并使其凝胶化，即得负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶。
[0009]优选的，步骤（1）中所述的有机溶剂为甲醇或四氢呋喃中的至少一种；更优选的，所述的有机溶剂为甲醇，甲醇相较于四氢呋喃具有绿色无毒且价格低廉的优势。
[0010]优选的，步骤（1）中所述的离心条件为800 rpm瞬时离心。
[0011]优选的，步骤（1）中所述的搅拌方法为以600~800 rpm/min的速度磁力搅拌2~3 h。
[0012]优选的，步骤（1）中所述的碱木质素/甲醇溶液的浓度为6~8 mg/mL。
[0013]优选的，步骤（2）中所述的铌纳米颗粒溶液是将直径为40~60 nm的铌纳米颗粒溶于去离子水中，得到的溶液浓度为100 μg/mL。
[0014]优选的，步骤（2）中所述的逐滴加入是利用点滴注射器以0.5~0.75秒/滴的速度滴入铌纳米颗粒溶液。
[0015]优选的，步骤（2）中所述的涡旋条件为以600~800 rpm/min的速度磁力搅拌。
[0016]优选的，步骤（2）中所述的纳米木质素/纳米铌溶液的质量分数为75%。
[0017]优选的，步骤（3）中所述的涡旋方法为室温下以600~800 rpm/min的速度磁力搅拌10~15 min。
[0018]优选的，步骤（3）中所述的离心条件为10000 g离心10~15 min。
[0019]优选的，步骤（4）中称取所述的纳米木质素/纳米铌复合材料的质量为25 μg。
[0020]优选的，步骤（4）中所述的光照辐射为以405 nm光源辐照10~30 s。
[0021]本专利技术还提供上述制备方法得到的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶。
[0022]另外，本专利技术还提供上述负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶在制备促血管再生支架中的用途。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术制备的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶可以在体内发挥促血管生成效能。它能够在内皮细胞中稳定释放纳米铌，从而增强内皮细胞的成管能力，并增加内皮细胞细中成血管相关蛋白的表达，为组织缺损修复创造良好的供能环境。因此，可广泛应用于组织再生工程领域，具有良好的应用前景。
[0024]（2）本专利技术所制备的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶中，无论是与纳米铌颗粒融合的纳米木质素还是包覆在纳米木质素
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纳米铌复合材料外部的水凝胶，均能使纳米铌缓慢释放。因此，纳米木质素和水凝胶的协同作用会加强材料的缓释性能，从而使该材料能有效并长时间的释放纳米铌，避免了支架急剧降解导致的复合颗粒突释的不良后果，具有良好的药物缓释性和优越的生物安全性。
[0025]（3）本专利技术的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶制备过程中，应用了反沉淀法制备纳米木质素
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纳米铌复合材料，反沉淀法相较于目前常用的制备纳米级材料的纳米沉淀法具有所制得的纳米颗粒大小分布均匀、形态良好的优势，从而更有利于纳米铌更加均匀有效地作用于缺损组织，达到更好的修复效果。
[0026]（4）本专利技术所采用的制备负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的方法原料成本低，制备工艺简单，合成条件温和，所制得的材料具有较好的稳定性和优异的生物相容性，具有良好的工业化生产前景。
附图说明
[0027]下面结合附图对本专利技术技术方案做进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。
[0028]图1为通过不同制备方法利用不同有机溶剂制得的纳米木质素的扫描电镜图。
[0029]图2为纳米木质素
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纳米铌复合材料的表面形态和元素分布图；其中，图2A为纳米木质素/纳米铌复合材料的SEM图；图2B为纳米木质素/纳米铌复合材料的EDS图；图2C为纳米木质素/纳米铌复合材料的ICP图。
[0030]图3为不同浓度的纳米木质素
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纳米铌溶液作用于内皮细胞后，内皮细胞的成管情况；其中，图3A为Control组的内皮细胞成管结果图；图3B为1 μg/mL LNPs组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将碱木质素溶于有机溶剂中，得碱木质素的有机溶液；（2）将铌纳米颗粒溶液逐滴加入涡旋的步骤（1）所得的碱木质素的有机溶液中，直至得到含水量为50~99 wt%的纳米木质素
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纳米铌溶液；（3）将步骤（2）得到的纳米木质素
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纳米铌溶液清洗干燥后得到纳米木质素
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纳米铌复合材料；（4）将5~50 μg的步骤（3）中纳米木质素
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纳米铌复合材料溶解于水凝胶溶液中并使其凝胶化，即得负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶。2.根据权利要求1所述的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的铌纳米颗粒直径为40~60 nm。3.根据权利要求1或2所述的负载纳米木质素
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纳米铌复合材料的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述碱木质素的有机溶液的浓度为6~8 m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳丽，邵龙泉，张玉琳，郑硕，常成，闫星辰，盛立远，
申请(专利权)人：南方医科大学口腔医院，
类型：发明
国别省市：