[發明專利]一種脂肪干細胞與納米絲素復合的骨修復材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910260014.X
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110075357A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 楊明英;盧磊浩;王都臨
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/38
• 分類號: A61L27/38;A61L27/22;A61L27/12;A61L27/50
• 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

本發明公開了一種脂肪干細胞與納米絲素復合的骨修復材料的制備方法，包括繭殼進行脫膠后制成絲素溶液，將絲素溶液進行冷凍干燥，并且復溶于六氟異丙醇內，形成質量分數為6％?8％的溶液體系等步驟，本發明具有更好的沉積效果，使羥基磷灰石不再是單純的塊狀沉積，使羥基磷灰石更均勻地沉積并包裹于三維的納米絲素纖維上，本發明構建了脂肪干細胞與納米絲素復合的骨修復材料，可以在不加誘導液的情況下使附著的脂肪干細胞進行成骨分化。

技術領域

本發明涉及一種骨修復材料的制備方法，具體地說，涉及一種脂肪干細胞與納米絲素復合的骨修復材料的制備方法。

背景技術

人骨髓間充質干細胞的誘導成骨分化在骨組織工程中得到了較大的應用，但是骨髓間充質干細胞數量相對較少，傳代能力較弱，而人脂肪干細胞也有成骨分化能力，且來源容易，細胞數量多，增殖能力較普通骨髓干細胞強，且取用對生物體損傷較小，因此脂肪干細胞的成骨分化也成為了一個研究新熱點。但是脂肪干細胞成骨能力相對較弱限制了其在成骨方向上的應用，能促進脂肪干細胞成骨分化的復合材料在應用上將有廣泛的前景。

蠶絲及其絲素蛋白具有良好的生物相容性以及一定的降解性，又因其來源豐富，被大量用于生物組織工程中；另一方面，動物體內以羥基磷灰石為主要化學成分的納米級針狀晶體均勻地分布在膠原蛋白基質中,與膠原纖維、細胞一起構成了骨骼及其組織。因此絲素蛋白膜/羥基磷灰石這種復合材料被用于骨組織工程中。

靜電紡絲技術是制備絲素蛋白纖維的一種重要方法，當溶液在高壓電場下所受到的電場作用力遠大于溶液的表面張力時,其將形成帶電的噴射流,且在高壓電場下快速拉伸并使溶劑快速揮發,最后形成纖維收集于接收裝置上以形成電紡膜。相比于普通絲素蛋白溶液，由靜電紡絲技術制成的絲素蛋白膜具有更高的比表面率、空間三維結構和生物相容性，更利于細胞的附著與生長。

電化學沉積技術是在含Ca、P的電解液中，控制適宜的實驗條件，在電解作用下增大陰極電極附近的電解液pH值，當溶液中Ca²⁺和PO₄³-濃度超過磷酸鈣鹽臨界過飽和度時，沉積得到磷酸鈣鹽涂層。利用三電極電化學礦化法，引入參比電極，準確測定工作電位。

因此，本技術將脂肪干細胞接種于納米絲素復合材料，脂肪干細胞具有良好的附著能力與生長能力，培養后骨鈣蛋白與骨形成蛋白量增加，堿性磷酸酶活性增強，可以促進脂肪干細胞的成骨分化。

發明內容

本發明利用靜電紡絲技術生成納米絲素纖維，利用三電極電化學礦礦化站在納米絲素纖維上均勻地包裹上一層羥基磷灰石涂層，形成性能更為優良的納米絲素纖維復合材料，脂肪干細胞接種于復合材料上，骨鈣蛋白以及骨形成蛋白等相關成骨因子表達增加，可以進行成骨分化。

為了實現上述目的，本發明的具體技術方案如下：

本發明公開了一種脂肪干細胞與納米絲素復合的骨修復材料的制備方法，具體制備步驟如下：

1)、繭殼進行脫膠后制成絲素溶液；

2)、將絲素溶液進行冷凍干燥，并且復溶于六氟異丙醇內，形成質量分數為6％-8％的溶液體系；

3)、利用電紡絲技術制備納米纖維；

4)、晾干、酒精處理后利用電化學礦化儀器進行礦化制成納米絲素復合材料；

5)、將脂肪干細胞接種在步驟4)所述的復合材料上培養7-28天；

6)、在7-9天檢測脂肪干細胞的堿性磷酸酶表達量；

7)、在9-14天檢測成骨相關基因測定；

8)、在14-28天檢測骨鈣蛋白、骨形成蛋白的表達情況，脂肪干細胞能進行成骨分化；