【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医药，具体涉及白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶及其应用。
技术介绍
1、水凝胶作为一种常用的生物材料，由于其与细胞外基质(ecm)相似的特性，广泛应用于组织修复领域。考虑到临界性骨缺损的特殊性，相较于其他生物材料，如微球和电纺丝，通过席夫碱反应形成的水凝胶具备了可以原位注射成胶的特点，适用于填充各种形状的骨缺损。此外，基于明胶的水凝胶具有出色的生物兼容性和可降解性，可以避免对机体产生毒性作用。在之前的研究中，发现醛基化的葡聚糖(dex)结构能够与明胶(gelatin)中的氨基基团结合，形成水凝胶，能够高效地粘附碎骨块，间接引导骨愈合。然而，葡聚糖水凝胶在免疫调节和促进骨生长方面存在一定的局限性，而且忽略了激发骨免疫-干细胞内源性自愈程序的作用。因此，开发可同时发挥免疫调节和促进自愈特性的水凝胶至关重要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶及其应用。
2、本专利技术提供了白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶的制备方法，其包括如下步骤：
3、步骤1、白及多糖水溶液在高碘酸钠存在的条件下进行氧化反应，制备获得醛基白及多糖；
4、步骤2、mbgn在aptes存在的条件下进行氨基化反应，制备获得氨基mbgn；
5、步骤3、醛基白及多糖依次与氨基mbgn和明胶反应，获得所述白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
6、进一步的，所述醛基白及多糖
7、在本专利技术的具体实施例中，将所述醛基白及多糖按照20％(w/v)的溶度溶解于pbs中，之后再依次加入6％(w/v)氨基mbgn和20％(w/v)明胶。实验结果表明，在mbgn的加入，可有效缩短成胶时间，且醛基白及多糖、氨基mbgn和明胶的质量比为10:3:10时成胶时间最短。
8、所述白及多糖水溶液中白及多糖的质量分数为0.5～1.25％，ph为7.5～8.5；优选白及多糖水溶液中白及多糖的质量分数为1g，ph 8.5。实验结果表明，此条件与其他条件相比，可以明显减少粘稠液体的产生，方便醛基化。
9、本专利技术所述的制备方法的步骤2中，
10、所述白及多糖水溶液中的白及多糖与高碘酸钠的质量比为2：1；
11、所述氧化反应的条件为氩气保护，避光混匀8h；
12、所述氧化反应后还包括透析的步骤；
13、所述透析的溶液为去离子水；
14、所述透析的分子截留量为3500；
15、所述透析的时间为48h。
16、本专利技术所述的制备方法的步骤2中，
17、所述mbgn与aptes的质量比为5：1；
18、所述氨基化反应的条件为60℃混匀24h。
19、所述透析后还包括干燥的步骤；
20、所述进行氨基化反应后还包括清洗和烘干的步骤；
21、所述清洗包括用乙醇清洗三次后用去离子水清洗三次。
22、本专利技术所述的步骤3中，所述反应的条件为45℃，10min。
23、本专利技术提供了所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
24、本专利技术的水凝胶是通过对mbgn和白及多糖bsp化学键改性后，氨基化的mbgn可以通过氨基与醛基的席夫碱反应接合在一起，氨基化的mbgn的接合优于主要靠氢键的结合。在此基础上引入明胶基，主体是白及多糖bsp与明胶形成的水凝胶结构，mbgn均匀嵌合在水凝胶架构中，进一步提升稳定性和提供细胞生长微环境。修复骨组织需要有足够的机械强度和促进成骨的作用。比较明胶和白及多糖体系，引入mbgn在一方面能够为修复骨组织提供足够高的机械强度，另一方面能够补充白及多糖在成骨方面上的作用，及时促进成骨和分化。通过白及多糖被证明的巨噬细胞靶向性功能，可以用于填充临界性的骨缺损，靶向周围巨噬细胞，促进干细胞归巢。
25、本专利技术提供了所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶或本专利技术所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶在靶向捕获骨髓间充质干细胞、骨髓间充质干细胞向巨噬细胞方向极化、促进骨髓间充质干细胞迁移、促进干细胞归巢、促进骨髓间充质干细胞成骨分化、促进血管生成、促进血管生成相关的细胞因子表达、促进骨修复、促进骨再生、促进促进巨噬细胞分泌抗炎性细胞因子(csf-3、cxcl3)，抑制巨噬细胞的炎性相关因子(mpo、cd5l)中的应用。
26、本专利技术的试验结果表明，与添加氨基化的mbgn与不添加氨基化的mbgn的水凝胶和对照相比较，凝胶速度显着加快；弹性更大、抗压能力更强，机械应力显着提高；溶胀率降低，凝胶结构更加稳定；显着促进巨噬细胞极化；显着促进成骨分化以及骨修复；体外血管具有更高的分支和总长度，显着促进了血管的生成，在激发骨免疫-干细胞内源性自愈程序促进骨愈合的治疗策略中具有广泛的应用潜力。
27、mbgn对于细胞的潜在毒性，但本专利技术所述的水凝胶生物安全性高，实验结果表明，本专利技术所述的水凝胶与bmsc(骨髓间充质干细胞)共培养后，细胞的存活率与对照组相比没有明显的统计学差异。
28、本专利技术提供了所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶或本专利技术所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶在制备促进骨修复、促进骨再生和/或促进干细胞归巢的产品中的应用。
29、本专利技术提供了促进骨修复、促进骨再生和/或促进干细胞归巢的产品，其包括载体或辅料中的至少一种和本专利技术所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
30、进一步的，所述载体包括纱布、无纺布、注射器；所述辅料包括与所述水凝胶辅助作用的药物、生长因子等。
31、本专利技术席夫碱反应将氨基化介孔生物活性玻璃ambgn分别桥接醛基化白及多糖(obsp)和明胶，构建了无机-有机双交联激发骨免疫-干细胞内源性自愈水凝胶(gbmgel)。实验结果表明该水凝胶刺激内源性干细胞归巢修复骨缺损、增强骨基质沉积、矿化以及血管成熟，通过注射在骨缺损处自组装原位成胶，为缺损处提供良好的细胞微环境和具有通过免疫调节促进骨缺损再生的作用，在激发骨免疫-干细胞内源性自愈程序促进骨愈合的治疗策略中具有广泛的应用潜力。
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1.白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醛基白及多糖、氨基MBGN和明胶的质量比为10:3:10。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述白及多糖水溶液中白及多糖的质量分数为1％，pH为8.5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，
6.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
8.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶或权利要求7所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶在靶向捕获骨髓间充质干细胞、骨髓间充质干细胞向巨噬细胞方向极化、促进骨髓间充质干细胞迁移、促进干细胞归巢、促进骨髓间充质干细胞成骨分化、促进血管生成、促进血管生成相关的细胞因子表达、促进骨修复、促进骨再生、
9.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶或权利要求7所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶在制备促进骨修复、促进骨再生和/或促进干细胞归巢的产品中的应用。
10.促进骨修复、促进骨再生和/或促进干细胞归巢的产品，其特征在于，包括载体或辅料中的至少一种和权利要求7所述的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
...【技术特征摘要】
1.白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醛基白及多糖、氨基mbgn和明胶的质量比为10:3:10。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述白及多糖水溶液中白及多糖的质量分数为1％，ph为8.5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，
6.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶。
8.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备获得的白及多糖-介孔生物活性玻璃-明胶水凝胶或权利要求7所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾勇，陈亮，郗焜，唐锦程，王嘉豪，
申请(专利权)人：苏州大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：
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