[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合冷凍凝膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010680732.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111821508B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嘉;康譯元;蔣艷萍;邵龍泉;殷素菡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61L27/16
• 分類(lèi)號(hào): A61L27/16;A61L27/02;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/56;C08F220/38;C08F220/20;C08F2/44;C08K3/22
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明提供一種復(fù)合冷凍凝膠及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合冷凍凝膠包括兩性離子冷凍凝膠和分散在所述兩性離子冷凍凝膠中的納米氧化鋅，所述兩性離子冷凍凝膠由兩性離子單體在0℃以下通過(guò)自交聯(lián)而成。本發(fā)明通過(guò)以?xún)尚噪x子單體為主體材料，添加納米氧化鋅顆粒，在低溫下兩性離子單體發(fā)生自交聯(lián)，將納米氧化鋅包裹在冷凍凝膠內(nèi)部。在室溫下，凝膠中由水形成的冰晶融化使冷凍凝膠形成大小均勻的孔隙，有利于細(xì)胞粘附和物質(zhì)運(yùn)輸，同時(shí)能夠穩(wěn)定釋放納米氧化鋅顆粒，納米氧化鋅顆粒進(jìn)一步在成骨細(xì)胞的酸性囊泡內(nèi)溶解釋放鋅離子，利用鋅離子促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和增殖的特性發(fā)揮促成骨功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于骨組織工程醫(yī)用材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合冷凍凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)因畸形、外傷及牙缺失后牙槽骨吸收等原因造成的骨缺損進(jìn)行修復(fù)，是當(dāng)前臨床工作中需解決的重大難題。然而，骨再生是一個(gè)緩慢、復(fù)雜的生理過(guò)程，現(xiàn)有修復(fù)手段也存在各種缺陷。因此，設(shè)計(jì)、研發(fā)兼具良好骨引導(dǎo)性(可提供骨引導(dǎo)支架)和骨誘導(dǎo)性(可誘導(dǎo)新骨形成)的骨組織支架已成為研究熱點(diǎn)。

以水為溶劑，在零度以下低溫環(huán)境中，使兩性離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑等反應(yīng)物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)可形成兩性離子冷凍凝膠。溶劑冷凍形成的冰晶在室溫下融化后，會(huì)在凝膠中形成多孔結(jié)構(gòu)。因此，由此產(chǎn)生的兩性離子冷凍凝膠同時(shí)擁有高度相互連接的大孔和柔軟而有彈性的結(jié)構(gòu)，不僅能滿(mǎn)足組織與支架內(nèi)的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送需求，還能為骨原細(xì)胞募集與粘附提供較大的表面積。除此之外，兩性離子冷凍凝膠還具有與宿主組織親和性高和生物安全性良好等優(yōu)勢(shì)。然而，該材料并不包含生物活性成分，無(wú)法有效地誘導(dǎo)骨組織再生。因此，在兩性離子冷凍凝膠中加入具有骨誘導(dǎo)性的生物材料，構(gòu)建復(fù)合兩性離子冷凍凝膠支架，可能是實(shí)現(xiàn)骨缺損快速修復(fù)的有效方法。

納米氧化鋅具有良好的表面活性和催化性能，在生物傳感、抗菌、生物支架等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。研究表明，納米氧化鋅的生物學(xué)性能與其表面形貌、粒徑等相關(guān)，粒徑較小的納米氧化鋅(＜100nm)能被成骨細(xì)胞攝取，并在溶酶體等酸性囊泡內(nèi)逐步溶解，釋放鋅離子，進(jìn)而發(fā)揮促成骨與促成血管等功能。然而，局部納米氧化鋅急性暴露會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生一定的毒性，因此，需要通過(guò)構(gòu)建合理的緩釋體系，安全有效地釋放納米氧化鋅，保持骨缺損區(qū)域處納米氧化鋅的濃度均衡有效且不過(guò)剩，以減少納米氧化鋅的毒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提出一種復(fù)合冷凍凝膠，即兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠，能夠誘導(dǎo)骨組織再生，同時(shí)具有良好的緩釋性能，降低活性成分的毒性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠，包括兩性離子冷凍凝膠和分散在所述兩性離子冷凍凝膠中的納米氧化鋅。

所述兩性離子冷凍凝膠在兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠中的質(zhì)量百分比為98.5％～99.998％。

所述納米氧化鋅在兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠中的質(zhì)量百分比為0.002％～1.5％。

所述納米氧化鋅的粒徑為50～100nm。

所述兩性離子冷凍凝膠由兩性離子單體在0℃以下通過(guò)自交聯(lián)而成。

所述兩性離子單體為甲基丙烯酰乙基磺基甜菜堿和/或甲基丙烯酰乙基羧基甜菜堿。

所述兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠具有大小為10～500μm的孔隙。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種兩性離子/納米氧化鋅復(fù)合冷凍凝膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)將納米氧化鋅、水、兩性離子單體和非兩性離子單體混合，得到前驅(qū)體溶液；

(2)加入引發(fā)劑，在不高于0℃的溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；