一种骨再生材料的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医学工程领域，公开了一种骨再生材料的制备方法，包括(1)将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于90v/v％乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；(2)采用纺丝液进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；(3)将壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维用DMEM培养基洗涤至中性，烘干之后经等离子处理器处理活化；(4)活化的纳米纤维浸泡在含有骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中进行负压闪爆，之后进行接枝反应，离心冻干。本发明专利技术制备方法得到的骨再生材料，能有效提高骨生长愈合速度。

A preparation method of bone regeneration material

The invention belongs to the field of Biomedical Engineering, and discloses a preparation method of bone regeneration material, which includes: (1) dissolving chitosan and polyoxyethylene completely in 90V / v% acetic acid solution, stirring evenly, obtaining spinning solution; (2) electrospinning with spinning solution, obtaining chitosan / polyoxyethylene nanofibers; (3) washing chitosan / polyoxyethylene nanofibers with DMEM medium The activated nanofibers were soaked in DMEM medium containing bone growth factor and epigallocatechin gallate / carotenoid liposomes for negative pressure explosion, then grafted and freeze-dried. The bone regeneration material obtained by the preparation method of the invention can effectively improve the bone growth and healing speed.

【技术实现步骤摘要】
一种骨再生材料的制备方法
本专利技术涉及生物医学工程领域，具体涉及一种骨再生材料的制备方法。
技术介绍
血小板源生长因子(PDGF)和骨形成蛋白2(BMP-2)是最重要的两种骨生长因子。作为自然伤口愈合反应的一部分，PDGF是骨损伤(例如骨折)后第一个立即释放的因子。在PDGF出现后，其他因子，包括BMP-2，通过招募产骨细胞并形成一种支撑结构(包括血管)，帮助形成骨再生所需的合适环境。现有技术中，无法以一种受控的方式有效传递这些生长因子，因此用它们治疗骨损伤的研究已经受到阻碍。当非常大数量的生长因子传递太快时，它们就被从治疗部位迅速清除，因此它们对组织修复的作用减小，也可能引起有害的副作用。所以，理想的生长因子需要在数天或数周时间内，被缓慢地释放或者在病灶处持续作用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种骨再生材料的制备方法，本专利技术制备的骨再生材料可以缓慢地释放血小板源生长因子(PDGF)和骨形成蛋白2(BMP-2)等骨生长因子，具有更好地骨生长修复效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种骨再生材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；S2：采用所述纺丝液进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；S3：将所述壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维用DMEM培养基洗涤至中性，烘干之后经等离子处理体处理活化得到活化纳米纤维；S4：将所述活化纳米纤维以1:100～300的浴比浸泡在含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中以真空度为0.100～0.024mBar进行负压闪爆，然后进行接枝反应，得接枝纳米纤维，其中，所述表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体包括亲水内核层和外部磷脂双分子层，所述亲水内核层载有表没食子儿茶素没食子酸酯，所述外部磷脂双分子层载有类胡萝卜素；S5：将所述接枝纳米纤维离心、冻干，得骨再生材料。优选的，步骤S1中，所述壳聚糖的粘均分子量为5.0×105，脱乙酰度为80～85％；所述聚氧化乙烯的平均分子量为1.0×106；所述乙酸溶液的浓度为90v/v％。优选的，所述纺丝液中壳聚糖和聚氧化乙烯的总浓度为10～30g/L，其中，壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1～4。优选的，步骤S3中，所述烘干的温度为37～45℃，烘干时间为2～4h。优选的，步骤S3中，所述等离子体处理的条件为：气体采用氮气或氧气，处理功率为250～300W，压强50～60Pa，处理时间为10～15min。优选的，步骤S4中所述类胡萝卜素为虾青素、番茄红素中的一种。优选的，步骤S4中，所述重组骨生长因子包括血小板源生长因子和骨形成蛋白2，所述含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中血小板源生长因子的浓度为40～80mg/L，骨形成蛋白2的浓度为20～40mg/L。优选的，步骤S4中，所述含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中表没食子儿茶素没食子酸酯的浓度为50～200mg/L，类胡萝卜素浓度为200～500mg/L。优选的，步骤S4中，所述接枝反应的反应温度为0～4℃，反应时间为12～24h。优选的，步骤S5中，所述离心的重力加速度为10000g，时间10min；所述冻干的温度为-30～-20℃，真空度为0.100～0.024mBar，冻干时间为3～5d。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1)本专利技术的纳米纤维制备方法利用多项技术，包括静电纺丝技术、低温等离子处理技术、负压闪爆技术等，这些技术的使用大大提高了骨生长因子与纤维的结合率，负载量更大，制得的纳米纤维能够更好地促进成骨细胞生长及骨组织损伤后的再生。2)利用EGCG能促进成骨细胞增殖和骨向分化。将其包载在脂质体中。由于EGCG易被氧化，因此在脂质体膜上同时载入类胡萝卜素。类胡萝卜素具有比EGCG更强的抗氧化性，因此能够保护脂质体内核中的EGCG不被氧化，保持促骨生长活性。因此，本专利技术的纳米纤维与当前骨损伤的治疗标准相比诱导骨生长的效果更加优异。附图说明图1是动物实验中实施例与对比例的骨愈合率。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本专利技术提供了一种骨再生材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；S2：采用步骤S1制备得到的纺丝液进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；S3：将步骤S2制备得到的壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维用DMEM培养基洗涤至中性，烘干之后经等离子处理体处理活化得到活化纳米纤维；S4：将步骤S3制备得到的活化纳米纤维以1:100～300的浴比浸泡在含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中以真空度为0.100～0.024mBar进行负压闪爆，然后进行接枝反应，得接枝纳米纤维，其中，所述表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体包括亲水内核层和外部磷脂双分子层，所述亲水内核层载有表没食子儿茶素没食子酸酯，所述外部磷脂双分子层载有类胡萝卜素；S5：将步骤S4制备得到的接枝纳米纤维离心、冻干，得骨再生材料。具体的，本专利技术首先将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；本专利技术中壳聚糖为市售商品，优选采用粘均分子量为5.0×105、脱乙酰度为80～85％的壳聚糖；本专利技术中聚氧化乙烯为市售商品，优选采用平均分子量为1.0×106的聚氧化乙烯；乙酸溶液的浓度优选为90v/v％。本专利技术制备的纺丝液中壳聚糖和聚氧化乙烯的总浓度优选为10～30g/L，其中，壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比优选为1:1～4。纺丝液制备完成后，进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；本专利技术中静电纺丝工艺中，注射器规格优选为10ml，针头规格优选为平头，7号针；静电纺丝条件优选为，电压12～20KV，距离7～10cm，进样速率0.3～1.0ml/h，温度25～35℃。得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维后，用DMEM培养基洗涤至中性，优选为洗涤至pH值为7，然后烘干，本专利技术中烘干的温度优选为37～45℃，烘干时间优选为2～4h。烘干之后经等离子处理体处理活化得到活化纳米纤维；本专利技术中，等离子体处理的条件优选为：气体采用氮气或氧气，处理功率为250～300W，压强50～60Pa，处理时间为10～15min。得到活化纳米纤维后，将活化纳米纤维以1:100～300的浴比浸泡在含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨再生材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；/nS2：采用步骤S1制备得到的纺丝液进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；/nS3：将步骤S2制备得到的壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维用DMEM培养基洗涤至中性，烘干之后经等离子处理体处理活化得到活化纳米纤维；/nS4：将步骤S3制备得到的活化纳米纤维以1:100～300的浴比浸泡在含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中以真空度为0.100～0.024mBar进行负压闪爆，然后进行接枝反应，得接枝纳米纤维，其中，所述表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体包括亲水内核层和外部磷脂双分子层，所述亲水内核层载有表没食子儿茶素没食子酸酯，所述外部磷脂双分子层载有类胡萝卜素；/nS5：将步骤S4制备得到的接枝纳米纤维离心、冻干，得骨再生材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种骨再生材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将壳聚糖和聚氧化乙烯完全溶解于乙酸溶液，搅拌均匀，得到纺丝液；
S2：采用步骤S1制备得到的纺丝液进行静电纺丝，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维；
S3：将步骤S2制备得到的壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维用DMEM培养基洗涤至中性，烘干之后经等离子处理体处理活化得到活化纳米纤维；
S4：将步骤S3制备得到的活化纳米纤维以1:100～300的浴比浸泡在含有重组骨生长因子和表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体的DMEM培养基中以真空度为0.100～0.024mBar进行负压闪爆，然后进行接枝反应，得接枝纳米纤维，其中，所述表没食子儿茶素没食子酸酯/类胡萝卜素脂质体包括亲水内核层和外部磷脂双分子层，所述亲水内核层载有表没食子儿茶素没食子酸酯，所述外部磷脂双分子层载有类胡萝卜素；
S5：将步骤S4制备得到的接枝纳米纤维离心、冻干，得骨再生材料。


2.根据权利要求1所述的一种骨再生材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述壳聚糖的粘均分子量为5.0×105，脱乙酰度为80～85％；所述聚氧化乙烯的平均分子量为1.0×106；所述乙酸溶液的浓度为90v/v％。


3.根据权利要求1所述的一种骨再生材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中壳聚糖和聚氧化乙烯的总浓度为10～30g/L，其中，壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1～4。


4.根据权利要求1所述的一种骨再生材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘干的温度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤佳鹏，葛彦，龙朦朦，朱俐，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32