CN108888806A - 基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物材料领域,具体涉及一种基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料及其制备方法和用途,该材料可广泛应用于骨组织的修复及整形科领域,以经过适度处理的天然鱼皮胶原聚集体为载体,以植物多酚和醛基化试剂为媒介,将经过微粒化处理的鱼骨固化在鱼皮胶原聚集体的表面和内部孔隙制备得到。本发明直接以鱼胶原纤维聚集体为载体进行材料制备,具有更好的天然仿生三维结构和更好的力学性能,避免了采用猪、牛等动物源材料导致疯牛病、口蹄疫等人畜共患病的潜在风险。

Description

基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于生物材料领域,具体涉及一种基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料及其制备方法和用途,该材料可广泛应用于骨组织的修复及整形科领域。
背景技术
我国每年因肿瘤疾病、意外伤残和骨组织疾病等导致约300万骨缺损患者,修复缺损的骨组织需要用到骨移植材料,临床上最常使用的是自体松质骨移植,但这类“剜肉补疮”式的治疗方法往往给患者带来额外的痛苦,同种异体骨材料虽然可以克服上述缺陷,但是存在取材有限的固有缺陷,很难惠及普通大众。传统的骨修复材料,包括异种骨、金属和合成高分子材料等,因为不具有生物活性,对骨组织进行修复时存在结合差、磨损、腐蚀等问题。近年来国内外人工骨修复材料研究与开发的一个热点是模仿天然骨本身的成分、结构特性及形成过程,对材料的组成、结构进行设计与调控,进而获得新型仿生人工骨修复材料,骨是由有机的I型胶原蛋白和无机的羟基磷灰石构成的复合材料,其中羟基磷灰石约占骨重的70(wt)%,而有机成分约占30(wt)%,这其中I型胶原约占有机成分重量的90(wt)%。鉴于天然骨的组成结构特点,Fratzl课题组利用胶原液晶态的特点,以聚天冬氨酸模拟骨组织生物矿化过程中的可溶性蛋白,得到一种胶原/磷灰石复合材料(NassifN.Gobeaux F,Seto J.eatl.Self-assembled collagen-apatite matrix with bone-likehierarchy[J].Chemistry of materials,2010,22(11):3307-3309);张其清课题组公开了一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖/鱼皮胶原复合支架,用于人工骨支架修复材料(CN201310177724.9);迈普再生医学科技有限公司公开了一种用于骨修复的纤维基三维多孔复合材料及制备方法,该方法将高分子纤维/无机纤维通过静电纺丝形式成型并制成微纳米纤维粉,同时加入了胶原、明胶等黏结剂,再进行矿化处理即得到复合材料(CN201710357431.7);陈总纲等公开了一种透明质酸寡糖修饰的矿化胶原仿生骨修复材料及其制备方法,通过席夫碱键将胶原和透明质酸结合后进行仿生矿化得到了新型的骨修复支架材料(CN201710192690.9);崔福斋课题组公开一种矿化胶原基牙槽骨修复材料及制备方法,该方法首先将I型胶原溶解,并添加含钙离子和磷酸根离子的水溶液得到矿化胶原基牙槽骨修复材料(CN201610928747.2)。
由上可知,模仿天然骨组成结构,将有机成分胶原进行仿生矿化制备系列骨修复材料业已成为工业界和科研院所的共识。然而,采用这类方法从组成结构的角度进行骨修复材料的仿生制备存在如下两个不容回避的问题:(1)现有技术所采用的胶原是从动物组织(皮、跟腱、软骨、鳞等)中分离提取得到的,其工艺过程复杂,更重要的是所提胶原即使经过纤维重组或化学交联改性作用亦很难重现天然胶原纤维组织的力学性能和生物构造,此外当前所采用的胶原多来源于哺乳动物组织,存在疯牛病、口蹄疫等人畜共患病等风险。(2)为了将羟基磷灰石引入骨修复材料中,往往通过将有机组分胶原浸入含有钙、磷的矿化液中进行矿化,矿化过程持续时间较长,操作繁琐,不利于规模化生产。针对以上问题,也有报道采用聚乳酸模仿天然胶原聚集体网络构造,通过热致相分离法制备了聚乳酸纤维束,用于诱导骨组织再生(Shao J.,Chen C.,Wang Y.,et al.Early stage structuralevolution of PLLA porous scaffolds in thermally induced phase separationprocess and the corresponding biodegradability and biological property[J].Polymer degradation and stability,2012,97:955-963),尽管其生物构造与天然胶原聚集体较为接近,但是由于组成的固有差异,仍然无法与含有胶原成分的骨修复材料相比拟;同时也有直接将纳米或微米羟基磷灰石负载于胶原水凝胶中,用于制备骨诱导性水凝胶,但是仍存在无法与天然胶原纤维编织相比拟的生物构造;同时,近年来兴起的骨组织工程,即支架材料(载体)、种子细胞和生物活性因子(生长因子)的有机组合体尽管在细胞和动物实验方面取得了较为不错的成绩,但是需要超低温冻藏保存,在加工、流通与使用环节存在诸多不便,同时亦存在潜在的感染风险。
发明内容
本发明的目的在于克服当前用于骨修复的各种仿生材料存在的不足,提供一种基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料及其制备方法。
基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,由以下材料制成,鱼胶原聚集体、鱼骨、植物多酚和醛基化试剂,按照质量份数,其中鱼胶原聚集体以干重计为100份,鱼骨为1~40份,植物多酚为1~20份,醛基化试剂为1~15份。
优选地,鱼胶原聚集体为100份,鱼骨为10~30份,植物多酚为5~15份,醛基化试剂为5~10份。
进一步的优选,鱼胶原聚集体为100份,鱼骨为20份,植物多酚为10份,醛基化试剂为8份。
该骨诱导性材料外观为浅灰色或褐色纤维编织状材料,无肉眼可见之杂质,材料拉伸强度为500~5000g,断裂伸长率为20%~200%,平均孔隙率为30%~100%,细胞毒性不大于0级。
该基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,以经过适度处理的天然鱼皮胶原聚集体为载体,以植物多酚和醛基化试剂为媒介,将经过微粒化处理的鱼骨固化在鱼皮胶原聚集体的表面和内部孔隙制备得到。
具体的制备方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将新鲜的鱼皮经过充分水洗、去除非胶原蛋白成分、适度脱脂、脱除细胞成分、纤维松散处理得到鱼胶原聚集体;
(2)将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于一定浓度的植物多酚溶液中,使得植物多酚充分附着于鱼胶原聚集体内部和表面孔隙;
(3)加入微粒化鱼骨,通过调控固化过程、充分水洗、辐照灭菌后即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。
上述步骤(1)中所述的鱼皮来自的鱼种,涵盖常见的淡水鱼种(青、草、鲤、鲫、鲢、鳙、鲂、罗非鱼)和常见的海水鱼种(大黄鱼、小黄鱼、乌鱼、鳕鱼、带鱼、石斑鱼、海鲈鱼、多宝鱼),但不排除其它种类的淡水鱼和海水鱼品种。
上述步骤(1)中所述的适度脱脂步骤中,脱脂剂的种类包括平平加、氢氧化钠、碳酸钠,脱脂剂的质量分数浓度为1%~3%,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:20~1:50,脱脂温度控制在20℃~35℃,脱脂时间为4~12h。
上述步骤(1)中所述的脱除细胞成分步骤中,脱除细胞采用的处理方式:十二烷基硫酸钠(SDS)结合Triton-X-100交替处理鱼皮,先用质量分数1%~5%的SDS溶液浸泡鱼皮4~12h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:10~1:50,(单位为g:ml,其他处相同。)经蒸馏水清洗后再用质量分数0.1%~1%的Triton-X-100溶液浸泡鱼皮1~4h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:10~1:50,整个脱细胞步骤温度为20℃~35℃。
上述步骤(1)中所述的纤维松散步骤中,采用的是先碱法膨胀后脱碱的方式;首先将鱼皮置于含有质量分数0.50%~1.5%的NaOH和质量分数0.1~1.0%的SDS的溶液中浸泡4~8h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:10~1:50,充分水洗,随后将鱼皮置于含有质量分数1%~5%的NH4Cl溶液中,pH为8.5,反应1~2h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:10~1:50,随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
上述步骤(2)中所述的将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于一定浓度的植物多酚溶液步骤中,采用的植物多酚种类为儿茶素、没食子酸、原花青定、花青定、鞣花酸中的一种,浸泡处理条件为采用抽真空浸泡,真空度为10kpa~100kpa,植物多酚的用量为鱼胶原聚集体重量的1%~20%,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:1~1:10,反应时间为4h~24h。
上述步骤(3)中所述微粒化鱼骨,其制备方法为,首先将新鲜鱼脊骨高温蒸煮去肉,接着进行骨泥机预粉碎,同时采用Triton-X-100进行脱细胞处理,随后离心取沉淀进行高能湿法球磨微粒化处理后烘干即得到微粒化鱼骨,其中高温蒸煮条件为121℃下蒸煮4h,脱细胞处理时Triton-X-100质量分数浓度为0.1~1%,处理时间为1~8h,高能湿法球磨时间为6~12h,所得到的微粒化鱼骨平均粒径为10nm~1000nm。
上述步骤(3)中所述的固化过程为采用醛基化试剂将微粒化鱼骨固化到经植物多酚处理的鱼胶原聚集体上,首先将经植物多酚处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡1~4h,随后缓慢加入醛基化试剂继续处理1~4h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨的用量为鱼胶原聚集体重量的1%~40%,醛基化试剂用量为鱼胶原聚集体重量的1%~15%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为10~20KGy。醛基化试剂为醛基化透明质酸、醛基化海藻酸钠或醛基化淀粉中的一种。
本发明所制备的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料可作为生物医学领域骨修复材料的应用。
本发明制备的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的性能见表1:
表1:性能表征结果
本发明所制备的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料与现有技术相比,具有如下优点:
1、本发明直接以鱼胶原纤维聚集体为载体进行材料制备,相比传统制备方法中先提取胶原分子再进行材料组装,具有更好的天然仿生三维结构和更好的力学性能,且制作方法省去了传统方法中的胶原分离提取步骤,操作更简便。
2、本发明中所采用的微粒化鱼骨是胶原多肽与钙的复合体,相比现有专利中所用的微粒化羟基磷灰石,具有更好的促进细胞生长和组织再生功能。
3、本发明所采用的微粒化鱼骨与鱼胶原聚集体的复合结构,与现有材料相比,避免了生物矿化过程之操作繁琐,不利于规模化生产的弊病。
4、本发明所采用的原料组成为鱼皮、植物单宁、微粒化鱼骨和生物型醛基化试剂,均为生物相容性良好的材料,避免了采用猪、牛等动物源材料导致疯牛病、口蹄疫等人畜共患病的潜在风险和化学交联试剂的生物毒性。
附图说明
图1:为实施例1制备得到的一组片状形体的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。
图2:为实施例2制备得到的一组片状形体的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的拉伸强度结果。
图3:为实施例3制备得到的一组片状形体的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的拉伸强度结果。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明保护的范畴。
实施例1
将新鲜草鱼皮在20±1℃下清洗干净后,在20℃下采用1%(质量分数)的氢氧化钠溶液进行脱脂处理4h,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:20(重量体积比),随后采用2%的SDS(质量分数)溶液浸泡鱼皮4h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:10(重量体积比),经蒸馏水清洗后再用1%的Triton-X-100(质量分数)溶液浸泡鱼皮1h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:20(重量体积比),温度控制在25℃。
接着,将鱼皮置于含有1.5%的NaOH(质量分数)和1.0%的SDS(质量分数)的溶液中浸泡4h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:50(重量体积比),充分水洗,随后将鱼皮置于含有5%的NH4Cl(质量分数)溶液中,pH为8.5,反应2h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:50(重量体积比),随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
随后,将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于原花青定溶液中,原花青定用量为鱼胶原聚集体重量的10%,真空度为10kpa,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:5,反应时间为4h。将新鲜草鱼脊骨经121℃下高温蒸煮4h去肉,采用骨泥机预粉碎,同时采用1%的Triton-X-100溶液(质量分数)浸泡处理4h,随后采用高能湿法球磨机进行微粒化处理12h得到平均粒径为100nm的微粒化鱼骨备用。
随后采用醛基化透明质酸将微粒化鱼骨固化到经原花青定处理的鱼胶原聚集体上,首先将经原花青定处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡1h,随后缓慢加入醛基化透明质酸继续处理4h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨用量为鱼胶原聚集体重量的20%,醛基化透明质酸用量为鱼胶原聚集体重量的10%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为10KGy,即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,本发明所制备得到的一组基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料(片状形体)如图1所示。
实施例2
将新鲜青鱼皮在20±1℃下清洗干净后,在20℃下采用3%(质量分数)的碳酸钠溶液进行脱脂处理8h,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:50(重量体积比),随后采用3%的SDS(质量分数)溶液浸泡鱼皮8h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:50(重量体积比),经蒸馏水清洗后再用0.5%的Triton-X-100(质量分数)溶液浸泡鱼皮2h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:20(重量体积比),温度控制在25℃。
接着,将鱼皮置于含有1.5%的NaOH(质量分数)和0.5%的SDS(质量分数)的溶液中浸泡4h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:20(重量体积比),充分水洗,随后将鱼皮置于含有5%的NH4Cl(质量分数)溶液中,pH为8.5,反应1h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:20(重量体积比),随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
随后,将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于没食子酸溶液中,没食子酸用量为鱼胶原聚集体重量的10%,真空度为10kpa,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:10,反应时间为4h。将新鲜青鱼脊骨经121℃下高温蒸煮4h去肉,采用骨泥机预粉碎,同时采用0.5%的Triton-X-100溶液(质量分数)浸泡处理4h,随后采用高能湿法球磨机进行微粒化处理10h得到平均粒径为200nm的微粒化鱼骨备用。
随后采用醛基化海藻酸钠将微粒化鱼骨固化到经没食子酸处理的鱼胶原聚集体上,首先将经没食子酸处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡2h,随后缓慢加入醛基化海藻酸钠继续处理3h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨用量为鱼胶原聚集体重量的10%,醛基化海藻酸钠用量为鱼胶原聚集体重量的8%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为10KGy,即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。本发明所制备得到的一组基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的拉伸强度测试结果如图2所示。
实施例3
将新鲜鳕鱼皮在20±1℃下清洗干净后,在30℃下采用2%(质量分数)的平平加溶液进行脱脂处理6h,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:30(重量体积比),随后采用4%的SDS(质量分数)溶液浸泡鱼皮6h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:30(重量体积比),经蒸馏水清洗后再用0.8%的Triton-X-100(质量分数)溶液浸泡鱼皮3h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:30(重量体积比),温度控制在25℃。
接着,将鱼皮置于含有1.5%的NaOH(质量分数)和1.0%的SDS(质量分数)的溶液中浸泡5h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:30(重量体积比),充分水洗,随后将鱼皮置于含有3%的NH4Cl(质量分数)溶液中,pH为8.5,反应1h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:20(重量体积比),随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
随后,将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于儿茶素溶液中,儿茶素用量为鱼胶原聚集体重量的10%,真空度为20kpa,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:5,反应时间为4h。将新鲜鳕鱼脊骨经121℃下高温蒸煮4h去肉,采用骨泥机预粉碎,同时采用1.0%的Triton-X-100溶液(质量分数)浸泡处理4h,随后采用高能湿法球磨机进行微粒化处理9h得到平均粒径为300nm的微粒化鱼骨备用。
随后采用醛基化淀粉将微粒化鱼骨固化到经儿茶素处理的鱼胶原聚集体上,首先将经儿茶素处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡2h,随后缓慢加入醛基化淀粉继续处理2h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨用量为鱼胶原聚集体重量的15%,醛基化淀粉用量为鱼胶原聚集体重量的10%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为20KGy,即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。本发明所制备得到的一组基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的拉伸强度测试结果如图3所示。
实施例4
将新鲜带鱼皮在20±1℃下清洗干净后,在20℃下采用2%(质量分数)的氢氧化钠溶液进行脱脂处理9h,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:30(重量体积比),随后采用5%的SDS(质量分数)溶液浸泡鱼皮8h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:30(重量体积比),经蒸馏水清洗后再用1%的Triton-X-100(质量分数)溶液浸泡鱼皮1h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:30(重量体积比),温度控制在25℃。
接着,将鱼皮置于含有1.5%的NaOH(质量分数)和1.0%的SDS(质量分数)的溶液中浸泡4h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:30(重量体积比),充分水洗,随后将鱼皮置于含有5%的NH4Cl(质量分数)溶液中,pH为8.5,反应2h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:30(重量体积比),随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
随后,将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于鞣花酸溶液中,鞣花酸用量为鱼胶原聚集体重量的15%,真空度为50kpa,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:8,反应时间为8h。将新鲜带鱼脊骨经121℃下高温蒸煮4h去肉,采用骨泥机预粉碎,同时采用1%的Triton-X-100溶液(质量分数)浸泡处理4h,随后采用高能湿法球磨机进行微粒化处理8h得到平均粒径为400nm的微粒化鱼骨备用。
随后采用醛基化透明质酸将微粒化鱼骨固化到经原花青定处理的鱼胶原聚集体上,首先将经鞣花酸处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡1h,随后缓慢加入醛基化透明质酸继续处理4h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨用量为鱼胶原聚集体重量的30%,醛基化透明质酸用量为鱼胶原聚集体重量的10%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为15KGy,即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。
实施例5
将新鲜罗非鱼皮在20±1℃下清洗干净后,在20℃下采用2%(质量分数)的氢氧化钠溶液进行脱脂处理6h,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:40(重量体积比),随后采用3%的SDS(质量分数)溶液浸泡鱼皮6h,鱼皮重量与SDS体积的比值为1:20(重量体积比),经蒸馏水清洗后再用1%的Triton-X-100(质量分数)溶液浸泡鱼皮1h,鱼皮重量与Triton-X-100体积的比值为1:40(重量体积比),温度控制在25℃。
接着,将鱼皮置于含有1.5%的NaOH(质量分数)和1.0%的SDS(质量分数)的溶液中浸泡8h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:40(重量体积比),充分水洗,随后将鱼皮置于含有5%的NH4Cl(质量分数)溶液中,pH为8.5,反应2h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:40(重量体积比),随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
随后,将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于儿茶素溶液中,儿茶素用量为鱼胶原聚集体重量的15%,真空度为30kpa,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:5,反应时间为12h。将新鲜罗非鱼脊骨经121℃下高温蒸煮4h去肉,采用骨泥机预粉碎,同时采用0.5%的Triton-X-100溶液(质量分数)浸泡处理4h,随后采用高能湿法球磨机进行微粒化处理7h得到平均粒径为350nm的微粒化鱼骨备用。
随后采用醛基化海藻酸钠将微粒化鱼骨固化到经儿茶素处理的鱼胶原聚集体上,首先将经儿茶素处理的鱼胶原聚集体至于微粒化鱼骨液中浸泡2h,随后缓慢加入醛基化海藻酸钠继续处理4h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨微粒化鱼骨用量为鱼胶原聚集体重量的40%,醛基化海藻酸钠用量为鱼胶原聚集体重量的10%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为15KGy,即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。

Claims (9)

1.基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其特征在于,由以下材料制成,鱼胶原聚集体、鱼骨、植物多酚和醛基化试剂,按照质量份数,其中鱼胶原聚集体以干重计为100份,鱼骨为1~40份,植物多酚为1~20份,醛基化试剂为1~15份。
2.根据权利要求1所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,以经过适度处理的天然鱼皮胶原聚集体为载体,以植物多酚和醛基化试剂为媒介,将经过微粒化处理的鱼骨固化在鱼皮胶原聚集体的表面和内部孔隙制备得到。
3.根据权利要求2所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将新鲜的鱼皮经过充分水洗、去除非胶原蛋白成分、适度脱脂、脱除细胞成分、纤维松散处理得到鱼胶原聚集体;
(2)将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于一定浓度的植物多酚溶液中,使得植物多酚充分附着于鱼胶原聚集体内部和表面孔隙;
(3)加入微粒化鱼骨,通过调控固化过程、充分水洗、辐照灭菌后即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料。
4.根据权利要求3所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的适度脱脂步骤中,脱脂剂的种类包括平平加、氢氧化钠、碳酸钠,脱脂剂的质量分数浓度为1%~3%,鱼皮重量与脱脂剂体积的比值为1:20~1:50,脱脂温度控制在20℃~35℃,脱脂时间为4~12h。
5.根据权利要求3所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的纤维松散步骤中,采用的是先碱法膨胀后脱碱的方式;首先将鱼皮置于含有质量分数0.50%~1.5%的NaOH和质量分数0.1~1.0%的SDS的溶液中浸泡4~8h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:10~1:50,充分水洗,随后将鱼皮置于含有质量分数1%~5%的NH4Cl溶液中,pH为8.5,反应1~2h,鱼皮重量与溶液体积的比值为1:10~1:50,随后充分水洗后即得到鱼胶原聚集体。
6.根据权利要求3所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的将所制备的鱼胶原聚集体浸泡于一定浓度的植物多酚溶液步骤中,采用的植物多酚种类为儿茶素、没食子酸、原花青定、花青定、鞣花酸中的一种,浸泡处理条件为采用抽真空浸泡,真空度为10kpa~100kpa,植物多酚的用量为鱼胶原聚集体重量的1%~20%,鱼胶原聚集体重量与溶液体积的比值为1:1~1:10,反应时间为4h~24h。
7.根据权利要求3所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述微粒化鱼骨,其制备方法为,首先将新鲜鱼脊骨高温蒸煮去肉,接着进行骨泥机预粉碎,同时采用Triton-X-100进行脱细胞处理,随后离心取沉淀进行高能湿法球磨微粒化处理后烘干即得到微粒化鱼骨,其中高温蒸煮条件为121℃下蒸煮4h,脱细胞处理时Triton-X-100质量分数浓度为0.1~1%,处理时间为1~8h,高能湿法球磨时间为6~12h,所得到的微粒化鱼骨平均粒径为10nm~1000nm。
8.根据权利要求3所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的固化过程为采用醛基化试剂将微粒化鱼骨固化到经植物多酚处理的鱼胶原聚集体上,首先将经植物多酚处理的鱼胶原聚集体置于微粒化鱼骨液中浸泡1~4h,随后缓慢加入醛基化试剂继续处理1~4h,充分清洗后装袋辐照灭菌即可得到基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料,其中微粒化鱼骨的用量为鱼胶原聚集体重量的1%~40%,醛基化试剂用量为鱼胶原聚集体重量的1%~15%,辐照灭菌采用常规的钴-60射线灭菌,灭菌强度为10~20KGy。
9.根据权利要求1所述的基于鱼皮胶原聚集体的骨诱导性材料的用途,其特征在于,作为骨修复材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111001038A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 胶原基3d打印生物墨水、其制备方法及应用
CN114041576A (zh) * 2021-11-24 2022-02-15 汕头大学 一种鱼胶加工方法及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231169A (en) * 1990-10-17 1993-07-27 Norian Corporation Mineralized collagen
CN103272282A (zh) * 2013-05-15 2013-09-04 福州大学 一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖/鱼皮胶原复合支架
CN103690996A (zh) * 2013-12-26 2014-04-02 中国水产科学研究院长江水产研究所 一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料及制备方法
CN103691002A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 天津大学 细菌纤维素/胶原/羟基磷灰石复合材料及制备和应用
CN104107456A (zh) * 2014-07-09 2014-10-22 四川大学 无抗原胶原聚集体及其制备方法
JP2017051326A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 東洋紡株式会社 多孔質複合体および骨再生材料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231169A (en) * 1990-10-17 1993-07-27 Norian Corporation Mineralized collagen
CN103272282A (zh) * 2013-05-15 2013-09-04 福州大学 一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖/鱼皮胶原复合支架
CN103691002A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 天津大学 细菌纤维素/胶原/羟基磷灰石复合材料及制备和应用
CN103690996A (zh) * 2013-12-26 2014-04-02 中国水产科学研究院长江水产研究所 一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料及制备方法
CN104107456A (zh) * 2014-07-09 2014-10-22 四川大学 无抗原胶原聚集体及其制备方法
JP2017051326A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 東洋紡株式会社 多孔質複合体および骨再生材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111001038A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 胶原基3d打印生物墨水、其制备方法及应用
CN114041576A (zh) * 2021-11-24 2022-02-15 汕头大学 一种鱼胶加工方法及其应用
CN114041576B (zh) * 2021-11-24 2023-12-22 汕头大学 一种鱼胶加工方法及其应用

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