【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医用新材料领域，具体涉及一种具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜及其制备方法。
技术介绍
1、牙周炎是最常见的口腔慢性炎症性疾病之一，可对牙齿支持组织造成不可逆的损害，最终导致牙齿脱落，严重影响患者的口腔健康和生活质量。目前，引导组织再生技术(gtr)是广泛应用于牙周缺损手术治疗的方法之一，其作用原理是通过在软硬组织间放置物理屏障膜，以防止快速生长的牙龈上皮和结缔组织细胞长入缺损区域，为牙周韧带、牙骨质和牙槽骨的缓慢再生提供足够的空间。但传统的gtr膜因其功能的单一性以及空间维持时间不长等，往往难以达到稳定理想的再生效果。因此，牙周复合体的再生仍是口腔临床亟待解决的问题。
2、近年来，随着原位组织再生理念的提出，内源性组织再生技术在牙周组织工程领域也受到越来越多的关注。基于机体的自我再生能力，利用内源性干细胞来促进牙周组织再生是一种新的方法。这一理念使牙周再生治疗更安全、简单、经济，避免了体外细胞培养、储存和移植的高成本和复杂性，易于临床转化。但牙周炎的持续刺激往往导致病变区域的干细胞数量明显减少且其功能受损。因此，促进干细胞归巢和调节局部免疫微环境抑制炎症对于牙周炎相关牙周缺损的再生至关重要。
3、巨噬细胞在牙周炎的发生发展中起着关键作用。其中，m1型巨噬细胞是牙周炎中的主要类型，有助于慢性牙周炎的促炎状态的启动和维持。而m2型巨噬细胞的激活可抑制牙龈炎，防止牙槽骨流失，促进牙周再生。另外，m2型巨噬细胞可分泌一系列生长因子、促愈合因子和趋化因子，刺激内源性干细胞归巢和组织
4、gtr膜的基本功能是作为物理屏障，阻挡软组织侵入缺损区。利用序列电纺技术易于获得多层结构的纳米纤维膜，优化机械强度，利于长时间的空间维持。另外，多层结构的设计利于实现支架的多功能优化以及综合各组分间的性能，以获得更理想的功能化支架，促进牙周复合体的完全再生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维其制备方法。基于诱导干细胞归巢和分化以及调控局部免疫微环境抑制炎症促进牙周复合体再生这一策略，本专利技术将具有诱导干细胞募集及成骨分化的小分子化合物hmb-ca负载于具有调控巨噬细胞极化的天然免疫活性多糖纳米纤维膜中，利用序列电纺和共纺技术与致密的高分子聚合物纳米纤维膜结合为双层膜体系，得到具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜。
2、本专利技术中所述具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其内层为负载hmb-ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜，外层为电纺高分子聚合物纤维膜，中间为内外层混合膜；其中，负载hmb-ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜中多糖和hmb-ca占亲水性聚合物质量的百分比分别为10～20％和5～10％。
3、优选的，所述的亲水性聚合物为聚乙烯醇(pva)或聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，高分子聚合物为聚己内酯(pcl)或聚左旋乳酸(plla)，多糖为壳寡糖(cos)或香菇多糖(lnt)。
4、优选的，内层厚度为20～40μm，外层厚度为25～50μm，中间层厚度为50～100μm。
5、本专利技术还提出了一种上述具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜膜的制备方法，具体制备步骤为：
6、1)制备内层静电纺丝前驱体溶液：将亲水性聚合物溶解到去离子水中，搅拌6～12h至充分溶解后得到亲水性聚合物溶液，溶液中亲水性聚合物的质量百分比浓度为8～15％；然后，分别加入多糖和hmb-ca粉末，继续搅拌至完全溶解，获得内层静电纺丝前驱体溶液；所述的多糖和hmb-ca占亲水性聚合物质量的百分比分别为10～20％和5～10％。
7、2)制备外层静电纺丝前驱体溶液：将高分子聚合物溶解到二氯甲烷(dcm)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)混合溶剂中，室温搅拌12～24h使其充分溶解后得到外层静电纺丝前驱体溶液；外层静电纺丝前驱体溶液中高分子聚合物的质量百分比浓度为10～20％；所述的dcm和dmf混合溶剂中dcm和dmf质量比为(2～8):1；
8、3)内层静电纺丝：将步骤1)所得内层静电纺丝前驱体溶液转移至注射器中，更换21g不锈钢平针头，除净气泡后进行静电纺丝，达到设定推进量后停止，安装外层静电纺丝推进器；所述的静电纺丝参数包括：电压10～15kv，流速0.5～1.0ml/h，接收距离15～20cm，滚筒接收器转速200～500r/min。
9、4)内外层共纺：将外层静电纺丝前驱体溶液转移至注射器中，更换21g不锈钢平针头，除净气泡后采用双通道静电纺丝技术进行静电纺丝，达到设定推进量后停止，去掉内层静电纺丝推进器；所述的静电纺丝参数包括：电压10～15kv，流速0.5～1.0ml/h，接收距离15～20cm，滚筒接收器转速200～500r/min。
10、5)外层静电纺丝：进行外层静电纺丝，达到设定推进量后停止，得到双层复合纳米纤维膜；所述的电纺参数包括：电压10～15kv，流速0.8～1.5ml/h，接收距离15～20cm，滚筒接收器转速200～500r/min。
11、6)所述的双层复合纳米纤维膜置于50～60℃烘箱中加热干燥12～24h，最终得到具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜。
12、优选的，内层静电纺丝的推进量为0.5～1ml，内外层共纺的推进量为2～3ml，外层静电纺丝的推进量为0.5～1ml。
13、本专利技术的有益效果：
14、1、本专利技术采用序列电纺技术制备的双层复合纳米纤维膜，具有良好的结构稳定性和韧性。通过共纺技术实现亲疏水性纤维膜间的结合，改善复合膜的润湿性，有利于细胞的粘附、伸展和增殖；亲疏水纤维间的缠绕，可防止载药亲水纤维的药物快速释放现象。
15、2、本专利技术将具有免疫活性的天然多糖与亲水性合成高分子聚合物结合，成功实现天然多糖的可电纺成膜性。通过逆转lps诱导下的促炎m1型巨噬细胞极化，下调表面标志基因inos的表达，上调抗炎m2型巨噬细胞的表面标志基因cd206的表达；促进抗炎因子il-10的基因表达和分泌，下调促炎因子tnf-α的基因表达和分泌。并促进促愈合因子osm、tgf-β、vegf的基因表达。
16、3、本专利技术将hmb-ca负载于双层纳米纤维膜中，可促进干细胞趋化并诱导其成骨分化。
17、4、本专利技术应用小分子化合物和天然多糖替代趋化因子和细胞因子，降低了材料制作成本和制备过程及储存的高要求。
18、5、本专利技术采用静电纺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其内层为负载HMB-Ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜，外层为电纺高分子聚合物纤维膜，中间为内外层混合膜；其中，负载HMB-Ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜中多糖和HMB-Ca占亲水性聚合物质量的百分比分别为10～20％和5～10％。
2.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，所述的亲水性聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
3.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，所述高分子聚合物为聚己内酯或聚左旋乳酸。
4.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，所述多糖为壳寡糖或香菇多糖。
5.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，内层厚度为20～40μm，外层厚度为25～50μm，中间层厚度为50～100μm。
6.一种如权利要求1所述具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜膜
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，内层静电纺丝的推进量为0.5～1mL，内外层共纺的推进量为2～3mL，外层静电纺丝的推进量为0.5～1mL。
...【技术特征摘要】
1.具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其内层为负载hmb-ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜，外层为电纺高分子聚合物纤维膜，中间为内外层混合膜；其中，负载hmb-ca的免疫活性多糖复合纳米纤维膜中多糖和hmb-ca占亲水性聚合物质量的百分比分别为10～20％和5～10％。
2.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，所述的亲水性聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
3.根据权利要求1所述的具有干细胞募集和免疫调控功能的引导组织再生纳米纤维膜，其特征在于，所述高分子聚合物为聚己内酯或聚左旋乳酸。
【专利技术属性】
技术研发人员：罗云纲，刘国民，王少如，程志强，李婷，贾汶沅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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