丝素蛋白/羟基磷灰石/胶原蛋白复合多孔支架的制备方法技术

技术编号:7063807 阅读:240 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种丝素蛋白/羟基磷灰石/胶原蛋白复合多孔支架的制备方法,将粒径为100~425μm的NaCl与羟基磷灰石的质量比为1∶0.02~0.08的混合物装填入注射器中,加入质量分数为6%的胶原蛋白水溶液与质量分数为6%的丝素蛋白水溶液的体积比为1∶0.5~20的混合液,每克NaCl加入的混合液的体积为1ml,推动注射器的活塞柄,使混合液通过NaCl与羟基磷灰石的混合物,室温放置24小时,从注射器中取出粘结块,浸泡,清洗。本发明专利技术可通过调NaCl的粒径大小,制备不同孔径大小的支架,所制备的支架孔径均一,孔隙率高,孔连通性好,吸水率和膨胀率适中。试验结果表明,该支架具有良好的体外和体内生物相容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
,具体涉及一种多孔支架的制备方法。
技术介绍
理想的支架应当具有合适的孔径、高孔隙率、良好的孔连通性、高的机械强度、良好的生物相容性等特点。纳米羟基磷灰石具有高的机械强度,其化学性质与天然骨相似,可以作为骨替代品用于生物医学领域。然而,由于纳米羟基磷灰石的硬度高、脆性高而缺乏弹性,使其很难形成并保持所需的形状。胶原蛋白是体内最为重要的细胞外基质,但是其机械强度低、成本高。丝素蛋白是一种从蚕茧中提取的具有机械强度高、韧性好、弹性高等优点的蛋白。因此,将丝素蛋白、纳米羟基磷灰石和胶原蛋白复合,可以克服单一材料的缺陷。将纳米羟基磷灰石与丝素蛋白或胶原蛋白进行复合,制备复合多孔支架的方法常见的有两种一种是共滴定法,另一种是冷冻干燥法。然而,这两种方法具有操作复杂、耗时等缺点。在支架的制备过程中,纳米羟基磷灰石粉末由于静电相互作用,具有易于聚集的趋势,这会影响支架的孔结构以及其在支架上的分布。如何使纳米羟基磷灰石均勻的分散在聚合物基质中,是制备丝素蛋白/纳米羟基磷灰石/胶原蛋白复合材料的关键性问题。近年来,NaCl作为制孔剂已被广泛应用于支架的制备过程中。致孔剂是形成孔径大小、材料内部结构的决定因素,致孔剂紧密堆积,是保证支架高孔隙率和孔连通性的基础。因此,将 NaCl和纳米羟基磷灰石混合均勻,作为制孔剂和变性剂,并在制孔过程中将纳米羟基磷灰石结合到支架中,可以使纳米羟基磷灰石均勻的分散在支架上。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述复合多孔支架制备方法的缺点,提供一种操作简单,所得材料孔径均一且孔径大小可调、孔隙率高、孔连通性好的。解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成1、制备丝素蛋白水溶液取去蛹的蚕茧,加入其质量100倍的0. 02mol/L Na2CO3水溶液,煮沸30分钟,取出拧干,用蒸馏水冲洗干净;再重复上述操作2次,50°C真空干燥,得到脱胶蚕丝;将脱胶蚕丝置于9. 3mol/L LiBr水溶液中,脱胶蚕丝与9. 3mol/L LiBr水溶液的质量比为1 10, 50°C保温至脱胶蚕丝完全溶解,装入截流分子量为3500道尔顿的透析袋中,在流速为ImL/ 分钟的蒸馏水中透析5天,去除LiBr,离心分离,所得上清液为丝素蛋白水溶液,用考马斯亮蓝法测定丝素蛋白水溶液中丝素蛋白的质量分数,用蒸馏水稀释至丝素蛋白的质量分数为6%,5°C储存备用。2、制备支架将粒径为100 425 μ m的NaCl与羟基磷灰石的质量比为1 0. 02 0. 08的混合物装填入注射器中,加入质量分数为6%的胶原蛋白水溶液与质量分数为6%的丝素蛋白水溶液的体积比为1 0.5 20的混合液,每克NaCl加入的混合液的体积为lmL,推动注射器的活塞柄,使混合液通过NaCl与羟基磷灰石的混合物,室温放置M小时,从注射器中取出粘结块,用体积分数为70%的乙醇水溶液浸泡30分钟,用超纯水彻底清洗,即得丝素蛋白/羟基磷灰石/胶原蛋白复合多孔支架。本专利技术的制备支架步骤2中,所述的粒径为100 425 μ m的NaCl与羟基磷灰石的优选质量比为0.02 0.06,最佳质量比为1 0.04;所述的混合液中质量分数为6%的胶原蛋白水溶液与质量分数为6%的丝素蛋白水溶液的优选体积比为1 3 10,最佳体积比为1 3。本专利技术通过调节NaCl的粒径大小,制备成不同孔径大小的丝素蛋白/羟基磷灰石 /胶原蛋白复合多孔支架,所制备的复合多孔支架孔径均一,孔隙率高,孔是开放的,孔连通性好,吸水率和膨胀率适中。试验结果表明,该支架具有良好的体外和体内生物相容性。附图说明图1是粒径为300 425 μ m的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图2是粒径为250 300 μ m的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图3是粒径为180 250 μ m的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图4是粒径为150 180 μ m的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图5是粒径为125 150μπι的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图6是粒径为100 125μπι的NaCl制备的支架的扫描电镜图。图7是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为0 1制备的支架的扫描电镜图。图8是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 20制备的支架的扫描电镜图。图9是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 10制备的支架的扫描电镜图。图10是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 5制备的支架的扫描电镜图。图11是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 3制备的支架的扫描电镜图。图12是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 1制备的支架的扫描电镜图。图13是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 0. 5制备的支架的扫描电镜图。图14是胶原蛋白水溶液与丝素蛋白水溶液的体积比为1 0. 3制备的支架的扫描电镜图。图15是NaCl与羟基磷灰石质量比为1 0. 1制备的支架的扫描电镜图。图16是NaCl与羟基磷灰石质量比为1 0. 08制备的支架的扫描电镜图。图17是NaCl与羟基磷灰石质量比为1 0. 06制备的支架的扫描电镜图。图18是NaCl与羟基磷灰石质量比为1 0.04制备的支架的扫描电镜图。图19是NaCl与羟基磷灰石质量比为1 0.02制备的支架的扫描电镜图。图20是MG-63细胞在支架上增殖培养3天的扫描电镜图。图21是MG-63细胞在支架上增殖培养7天的扫描电镜图。图22是MG-63细胞在支架上增殖培养14天的扫描电镜图。图23是空白组术后7天肌肉组织HE染色图。图24是空白组术后14天肌肉组织HE染色图。图25是空白组术后28天肌肉组织HE染色图。图26是试验组术后7天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图27是试验组术后14天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图28是试验组术后21天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图29是支架植入大鼠皮下不同时间的炎症因子。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明,但本专利技术不限于这些实施例。实施例11、制备丝素蛋白水溶液取去蛹的蚕茧20g,加入0. 02mol/L的Na2CO3水溶液2000g,煮沸30分钟,取出拧干,用蒸馏水冲洗干净;再重复上述操作2次,50°C真空干燥12小时,得到脱胶蚕丝;将5g 脱胶蚕丝置于50g 9. 3mol/L的LiBr水溶液中,50°C保温至脱胶蚕丝完全溶解,装入截流分子量为3500道尔顿的透析袋中,在流速为ImL/分钟的蒸馏水中透析5天,离心分离,所得上清液为丝素蛋白水溶液,用考马斯亮蓝法测定丝素蛋白水溶液中丝素蛋白的质量分数, 用蒸馏水稀释至丝素蛋白的质量分数为6 %,5 °C储存备用。2、制备支架将4g粒径为180 250 μ m的NaCl、0. 16g羟基磷灰石混合均勻,NaCl与羟基磷灰石的质量比为1 0.04,装填入体积为IOmL的注射器中,加入4mL质量分数为6%的胶原蛋白水溶液与质量分数为6%的丝素蛋白水溶液的体积比为1 3的混合液,推动注射器的活塞柄,使混合液通过NaCl与羟基磷灰石的混合物,室温放置M小时,从注射器出粘结块,用体积分数为70%的乙醇水溶液浸泡30分钟,用超纯水彻底清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝素蛋白/羟基磷灰石/胶原蛋白复合多孔支架的制备方法,其特征在于它由下述步骤组成:(1)制备丝素蛋白水溶液取去蛹的蚕茧,加入其质量100倍的0.02mol/L Na2CO3水溶液,煮沸30分钟,取出拧干,用蒸馏水冲洗干净;再重复上述操作2次,50℃真空干燥,得到脱胶蚕丝;将脱胶蚕丝置于9.3mol/L LiBr水溶液中,脱胶蚕丝与9.3mol/L LiBr水溶液的质量比为1∶10,50℃保温至脱胶蚕丝完全溶解,装入截流分子量为3500道尔顿的透析袋中,在流速为1mL/分钟的蒸馏水中透析5天,离心分离,所得上清液为丝素蛋白水溶液,用考马斯亮蓝法测定丝素蛋白水溶液中丝素蛋白的质量分数,用蒸馏水稀释至丝素蛋白的质量分数为6%,5℃储存备用;(2)制备支架将粒径为100~425μm的NaCl与羟基磷灰石的质量比为1∶0.02~0.08的混合物装填入注射器中,加入质量分数为6%的胶原蛋白水溶液与质量分数为6%的丝素蛋白水溶液的体积比为1∶0.5~20的混合液,每克NaCl加入的混合液的体积为1mL,推动注射器的活塞柄,使混合液通过NaCl与羟基磷灰石的混合物,室温放置24小时,从注射器中取出粘结块,用体积分数为70%的乙醇水溶液浸泡30分钟,用超纯水清洗,制备成丝素蛋白/羟基磷灰石/胶原蛋白复合多孔支架。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张志琪牟朝丽祁小妮段俐敏
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:87

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