一种仿生材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种仿生材料及其制备方法和应用，涉及材料技术领域。该仿生材料包括矿化酪蛋白，该矿化酪蛋白通过模拟体液矿化酪蛋白得到。该仿生材料能使牙本质小管的管径变小，对牙本质小管有一定的封闭效果，可明显减少小管开放的数目，在一定程度上可阻碍外界刺激物通过牙本质小管进入牙髓腔，且该仿生材料随着时间的推移，对牙本质小管的封闭速度加快，封闭效果更好。闭效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种仿生材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]牙齿敏感(Dentine hypersensitivity)是一种由暴露的牙本质对非伤害性刺激(典型的热刺激、蒸发刺激、触觉刺激、渗透刺激或化学刺激)引起的短而尖锐的疼痛，这种疼痛可能影响日常活动，包括饮食、说话和刷牙。牙齿敏感不是一种独立存在的疾病，而是许多牙齿疾病共有的症状，发病迅速，疼痛短暂却难以忍受，因此，牙齿敏感是口腔患者最常见的症状之一，牙齿敏感的治疗是现今研究的一大热点。一般认为牙齿敏感与牙本质暴露，特别是开放牙本质小管暴露，以及牙髓神经对外界环境刺激的反应性有关。环境、机械、热和化学变化导致牙本质小管内液体的移动，刺激位于小管入口壁内的髓神经纤维末梢，从而引起短暂的急性疼痛，已有研究运用激光用于治疗牙齿敏感。目前在临床上，对于牙齿敏感的治疗应用最广的材料是氟化钠，而氟的过度摄入已成为氟牙症发生的潜在危险因素。而牙本质小管闭塞(化学或物理)和神经脱敏是治疗牙本质超敏的最佳方法。因此，开发一种新型安全的生物材料对已暴露的牙本质小管进行封闭，可能是一种有效治疗牙齿敏感的方法。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提供一种仿生材料，该仿生材料能使牙本质小管的管径变小，对牙本质小管有一定的封闭效果，可明显减少小管开放的数目，在一定程度上可阻碍外界刺激物通过牙本质小管进入牙髓腔，且该仿生材料随着时间的推移，对牙本质小管的封闭速度加快，封闭效果更好。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种仿生材料，该仿生材料包括矿化酪蛋白，所述矿化酪蛋白通过模拟体液矿化酪蛋白得到。
[0005]本专利技术人在研究过程中发现，由于牙本质小管直径在近牙髓处约为2.5μm，近牙表面处约为1μm，是牙髓侧略宽的中空小管。因此，如果采用颗粒状的材料封闭牙本质小管，其颗粒直径理论上应小于上述数值，以纳米级别材料为佳。而酪蛋白是生物大分子中一种理想的结构，是动物有机体中富含的一类球状蛋白质，该蛋白可以和钙或磷结合，在人体的钙磷代谢过程中扮演重要的角色。酪蛋白具有成本低，容易获得，高度稳定和无毒等优点。此外，酪蛋白通常被认为是安全的蛋白，因为它们具有天然的生物相容性。因此，本专利技术人提出采用酪蛋白作为生物材料进行开发来解决上述技术问题。
[0006]本专利技术人深入研究了牙齿敏感的问题，首先，在结构上而言，牙本质小管可以视为由羟基磷灰石复合胶原纤维所构建的中空小管，因此，采用相类似的材料进行封闭，可能达到理想的结果。同时，为牙本质小管创造一个良好的矿化微环境是封闭牙本质小管的关键。生物矿化是由生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物质的过程，但是，生物矿化在中空的牙本质小管不能凭空产生，需要创造一个能够进行生物矿化的环境，而该环境需要利
用生物大分子作为媒介创造。其次，因其可以与钙或磷离子结合的特点，在体外对酪蛋白进行人工矿化处理以构建矿化酪蛋白纳米材料将是一种新的尝试。模拟体液环境中的生物矿化一般首先将在酚羟基这一基团上发生，而酪蛋白氨基酸序列中，酪氨酸(含酚羟基结构的氨基酸)占比～5％，这为酪蛋白的体外人工矿化提供了理论上的支持。
[0007]因此，本专利技术人提出采用模拟体液对纳米级酪蛋白颗粒进行矿化处理后，采用多种理化表征手段检测酪蛋白矿化前后理化性质的变化，并将矿化后的酪蛋白纳米颗粒涂抹于新西兰白兔的门牙暴露的牙本质表面，观察该材料对牙本质小管的封闭效果，研究矿化酪蛋白及其产生的微矿化环境对中空的牙本质小管的封闭数量和程度，最终成功为减少牙本质小管开放寻找到了一种新的仿生材料，实现阻碍外界刺激物通过牙本质小管进入牙髓腔，继而为治疗牙齿敏感提供新的思路与策略。
[0008]在其中一个实施例中，所述仿生材料包括矿化酪蛋白和酪蛋白。
[0009]在其中一个实施例中，所述矿化酪蛋白的形状为圆球形，所述矿化酪蛋白的表面有四边形的晶体结构。
[0010]本专利技术还提供了所述仿生材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将酪蛋白加入模拟体液，分散，孵育，即得。
[0011]在其中一个实施例中，所述酪蛋白与所述模拟体液的用量比为(0.1
‑
0.5)g：1ml。
[0012]在其中一个实施例中，所述孵育的时间为1
‑
12周；所述孵育包括交替进行的静置和搅拌，所述静置的时间为3
‑
12h，所述搅拌的时间为1
‑
10min。
[0013]在其中一个实施例中，所述制备方法还包括在孵育步骤之后的离心、水洗、烘干。
[0014]在其中一个实施例中，所述离心的转速为20000
ꢀ‑
35000rpm，所述离心的时间为5
‑
20min；所述烘干的温度为50
‑
80℃，所述烘干的时间为2
‑
8h。
[0015]本专利技术还提供了一种封闭材料，该封闭材料包括所述仿生材料；所述封闭材料为用于封闭牙本质小管的材料。
[0016]在其中一个实施例中，所述封闭材料为用于使牙齿脱敏的材料。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术的一种仿生材料及其制备方法和应用，该仿生材料能使牙本质小管的管径变小，对牙本质小管有一定的封闭效果，可明显减少小管开放的数目，在一定程度上可阻碍外界刺激物通过牙本质小管进入牙髓腔，且该仿生材料随着时间的推移，对牙本质小管的封闭速度加快，封闭效果更好。
附图说明
[0019]图1为实施例中新西兰白兔离体牙牙本质小关暴露后的扫描电镜(SEM)结果图。
[0020]图2为实施例中酪蛋白矿化1周前后的扫描电镜(SEM)结果图，其中Casein为原始形貌的酪蛋白，M
‑
Casein为矿化酪蛋白颗粒。
[0021]图3为实施例中酪蛋白矿化前后的透射电子显微镜结果图，其中Casein为原始形貌的酪蛋白，M
‑
Casein为矿化酪蛋白颗粒。
[0022]图4为实施例中酪蛋白矿化前后的检测结果图，其中，左侧的图4A是采用傅里叶红外光谱对矿化前后的酪蛋白检测的结果图，右侧的图4B是采用SAED对矿化前后的酪蛋白检测的选区电子衍射图样。
[0023]图5为实施例中酪蛋白矿化1周前后的粒径检测结果图。
[0024]图6为实施例中生理盐水浸泡暴露牙本质小关第1、3、4、6周的扫描电镜(SEM)结果图。
[0025]图7为实施例中扫描电镜下第3周后生理盐水组和酪蛋白组小管直径对比结果图。
[0026]图8为实施例中第3周后生理盐水组和酪蛋白组小管直径统计分析对比结果图。
[0027]图9为实施例中扫描电镜下第4周后生理盐水组和酪蛋白组小管直径对比结果图。
[0028]图10为实施例中第4周后生理盐水组和酪蛋白组小管直径统计分析对比结果图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生材料，其特征在于，该仿生材料包括矿化酪蛋白，所述矿化酪蛋白通过模拟体液矿化酪蛋白得到。2.根据权利要求1所述的仿生材料，其特征在于，所述仿生材料包括矿化酪蛋白和酪蛋白。3.根据权利要求1所述的仿生材料，其特征在于，所述矿化酪蛋白的形状为圆球形，所述矿化酪蛋白的表面有四边形的晶体结构。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的仿生材料，其特征在于，所述酪蛋白为酪蛋白纳米粒子。5.权利要求1
‑
4中任一项所述的仿生材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：将酪蛋白加入模拟体液，分散，孵育，即得。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酪蛋白与所述模拟体液的用量比为(0.1
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吾雅，陈贤帅，曾彬，鲍慧敏，李霞，艾毅龙，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：