[發明專利]一種摻鍶的多孔絲素微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201810333874.7
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108553690B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 楊明英;雷芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/54;A61L27/50;A61L27/22
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 李亦慈;唐銀益

本發明公開了一種摻鍶的多孔絲素微球的制備方法，多孔微球的組成成分是絲素和氯化鍶，所述的多孔微球的孔隙率在80％以上，孔徑為5?40μm，氯化鍶重量比占總重量的5％?38％。本發明絲素蛋白作為一種天然蛋白分子，已普遍用于保健食品行業，不會對人體產生刺激作用；鍶是人體不可缺少的一種微量元素，具有成骨誘導等能力，可提高骨修復的效果；同時絲素蛋白作為細胞載體的主要材料，可模擬細胞外基質的蛋白成分；通過本發明制備得到的摻鍶絲素多孔微球，可以進行鍶的緩釋，有效地克服了從動物身上獲取生長因子使用存在等多種問題。

技術領域

本發明涉及一種摻鍶的多孔絲素微球的制備方法，屬于生物醫用材料技術領域。

背景技術

骨、軟骨組織對人體起著非常重要的支持、保護等作用，傳統的骨修復方法是利用自體骨和異體骨進行骨移植治療，這樣的方法不僅受限于供骨資源，且價格昂貴，同時使用異體骨還容易產生免疫排斥等不良反應。隨著組織工程和再生醫學的發展，其在骨再生方面已取得了巨大成功，再生的骨具有正常的功能和生物活性。在骨修復過程中，需要構建負載細胞及生長因子的三維支架，如多孔海綿支架、纖維網格支架和水凝膠等，相比于這些支架形式，微載體具有可直接注射于組織缺陷部位而免除外科手術過程的優點，同時作為細胞載體，它可以擴大細胞的三維培養、提高細胞培養面積并維持細胞表型。其中多孔微載體表面具有開孔，內部具有貫通孔結構，可方便細胞進入到微載體內部，避免細胞在培養過程中造成損傷。此外，多孔微載體還可以加強細胞營養物質和代謝產物運輸，為細胞生長提供更多比表面積，能極大地提高細胞接種數量。

絲素蛋白是由18種人體氨基酸組成的一種天然大分子蛋白，在體內能被分解重新降解成單體氨基酸，降解產物無毒，且能被吸收。相比于常用的合成材料如聚乳酸等，絲素蛋白可以模擬組織中蛋白質組分和功能，且具有良好的生物相容性、降解性和易加工修飾、低免疫原性等優點，更易于滿足生物材料的要求。鍶是骨骼組成的重要微量元素，具有促進成骨和抑制破骨的作用。鍶還可以促進多功能干細胞向成骨細胞分化，能提高骨礦物質密度，增強骨硬度、骨誘導能力及骨傳導性，最終改善骨微細結構和骨質量，促進新骨再生與修復。

發明內容

本發明針對現有微載體在組織工程應用中存在的制備材料性能不穩定和結構形貌研究不夠完善等主要問題，結合絲素蛋白優勢特點，提供了一種以絲素蛋白和氯化鍶為主要材料，采用乳液法結合冷凍干燥技術制備的摻鍶絲素蛋白基多孔微球。本發明制備的摻鍶絲素多孔微球主要用于骨的修復，可有效避免細胞流失、骨量不足等問題，增強對關節骨的支撐。本發明的具體技術方案如下：

本發明公開了一種摻鍶的絲素多孔微球，多孔微球的組成成分是絲素和氯化鍶，所述的多孔微球的孔隙率在80％以上，孔徑為5-40μm，氯化鍶重量比占總重量的5％-38％。

本發明是一種制備摻鍶多孔絲素微球的方法，所采用的具體制備步驟如下：

1)將蠶繭剪碎、脫膠、溶解后，再經過過濾、透析、濃縮成絲素蛋白溶液；

2)取石油醚于燒杯中，在-30℃—-50℃預冷3.5h以上；在這個溫度范圍和時間內才能做出來，溫度太低太高形貌都會變化，時間太短冷凍效果不好，也無法成型。

3)再另取石油醚于新燒杯中，加入乳化劑，使兩者混合均勻；

4)將2％-6.5％(w/v)絲素蛋白溶液、0.1％-4％(w/v)氯化鍶混合均勻，加入3)中的溶液，攪拌成均勻球形；摻鍶的好處在于：目前研究主要是在絲素蛋白材料中添加BMP-2等與干細胞體外向成骨細胞分化和成骨，及VEGF等與成血管有關細胞因子提高治療效果。然而，細胞因子在臨床應用中仍面臨：半衰期短，釋放濃度不易控制，主要從動物身上獲得，代價高，易變質，常伴有免疫排斥反應等重要問題。因此，尋找新的促血管化和促進成體干細胞向成骨分化的組織工程來源因子，是采用組織工程技術修復骨缺損的研究熱點；

5)將4)溶液迅速倒入2)中預冷的石油醚中，再置于冷凍環境靜置沉淀；