[發明專利]表層具有生物活性的組織工程材料及制備方法

在審

• 申請號: 201410738193.0
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105727362A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 曹慧軍;曾志翔;蔣志強;烏學東
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/20;A61L27/24;A61L27/22;A61L27/54
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發明涉及一種組織工程材料，特別涉及一種表層具有生物活性的組織工程材料及制備方法及其制備方法，屬于生物高分子醫用材料技術領域。

技術背景

在現代醫學中廣泛地應用著高分子材料及其復合物，通常把這類材料稱為醫用高分子材料。其中，在生物體內能被降解或酶解、并由此生成的小分子物質被機體吸收并排出體外的一類高分子材料，即生物可降解材料成為發展主流。生物可降解性聚合物種類繁多，按來源分為天然和合成兩大類，性質差異大，應用范圍廣。理想的生物可降解材料一般應具有良好的生物降解性，良好的生物相容性。

細胞在醫用材料表面的粘附是貼壁依賴型細胞生長的前提，細胞只有在表面以一定的粘附力發生粘附并鋪展后才能生長。作為骨組織工程材料的、人工合成的可降解高分子聚合物材料絕大多數親水性差，細胞吸附力弱，需要進行必要的表面改性和修怖，以提高表面生物活性，利于細胞在材料上的粘附，進而影響細胞的增殖和分化。但對于天然的高分子材料而言，其雖然具有較佳的生物活性，能促進促進細胞的粘附、生長，但是往往存在力學強度不足，降解過快等缺點。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種表層具有生物活性的組織工程材料，其不僅具有較高的力學性能和可控降解性能，同時還具有良好生物活性，利于促進細胞的粘附、增殖，從而克服了現有技術中的不足。

本發明的另一目的在于提供一種制備前述表層具有生物活性的組織工程材料的方法，其具有工藝簡單，易于操作等優點。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

一種表層具有生物活性的組織工程材料，包括生物可降解高分子材料基體和吸附于所述基體表面的多巴胺層，且所述多巴胺層上連接有生物活性聚合物。

前述任一種表層具有生物活性的組織工程材料的制備方法，包括：

提供表面充分濕化的生物可降解高分子材料基體，

提供溶有多巴胺和生物活性聚合物的緩沖液體系，

以及，將所述基體于所述緩沖液體系內充分浸泡，在30~40℃下孵育1~5h后取出，經風干后獲得所述表層具有生物活性的組織工程材料。

進一步的，該制備方法還可包括：將生物可降解高分子材料基體消毒后，依次以無水酒精處理2~4天，蒸餾水處理1~3天，從而獲得表面充分濕化的基體。

進一步的，該制備方法還可包括：將多巴胺溶解于選定緩沖液中進行活化處理，然后溶入活性聚合物，混合均勻后獲得所述緩沖液體系，其中所述選定緩沖液包括Tris緩沖液。

較為優選的，所述緩沖液體系含有濃度為2~5mg/ml的多巴胺，濃度為3~6mg/ml的生物活性聚合物。

進一步的，所述生物可降解高分子材料至少可選自3-羥基丁酸酯-3-羥基戊酸酯、聚乳酸、聚己內酯中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。

進一步的，所述生物活性聚合物至少可選自甲殼素、基因勝肽膠、I型膠原、纖維粘連蛋白中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。

與現有技術相比，本發明的積極效果包括：通過采用生物可降解高分子材料為基底，并利用多巴胺的自組裝使其吸附在所述基體表面而作為橋連，再利用生物活性聚合物材料與多巴胺中活性基團的經化學鍵鏈接，得以在基體表面嫁接上生物活性聚合物，使基體表面活化，克服了人工合成生物可降解高分子材料所固有的惰性疏水性質而缺乏生物活性的缺陷，增加了細胞的親和力，可以有效的促進細胞的粘附、增殖，同時還具有較高的力學強度和可控的降解性能，而且該表層具有生物活性的組織工程材料的制備工藝簡單可控，成本低廉，利于規模化實施。

具體實施方式

以下結合若干實施例對本發明的技術方案作更進一步的說明。

實施例1：本實施例涉及一種帶有生物活性基團的組織工程材料，其基底材料為聚乳酸（PLA），通過多巴胺連接上甲殼素活性聚合物。

該組織工程材料的制備方法包括以下步驟：

步驟1、將PLA基體材料進行消毒，然后放置于培養板中，再經無水酒精處理2天，蒸餾水處理1.5天，使其充分濕化；

步驟2、配制修飾液溶液，將多巴胺溶解于Tris緩沖液中，進行活化處理，然后再加入甲殼素活性聚合物使其充分溶解混合均勻，其中多巴胺的濃度為2.5mg/ml，甲殼素濃度為3mg/ml；

步驟3、將步驟2）中配制的修飾液加入到步驟1）中放置有基體材料的培養板中，將基體材料充分浸泡，在30℃下孵育1h；

步驟4、吸除多余的修飾液，取出風干即得到所述的帶有生物活性基團的組織工程材料。