CN108926744A - 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法 - Google Patents

一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108926744A
CN108926744A CN201811068726.3A CN201811068726A CN108926744A CN 108926744 A CN108926744 A CN 108926744A CN 201811068726 A CN201811068726 A CN 201811068726A CN 108926744 A CN108926744 A CN 108926744A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cartilage
repair
compound rest
preparation
manganese dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811068726.3A
Other languages
English (en)
Inventor
郭瑞
蓝咏
冯龙宝
刘玉
李丹
毛宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bei Aojiyin Bio Tech Ltd Guangzhou
Original Assignee
Bei Aojiyin Bio Tech Ltd Guangzhou
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bei Aojiyin Bio Tech Ltd Guangzhou filed Critical Bei Aojiyin Bio Tech Ltd Guangzhou
Priority to CN201811068726.3A priority Critical patent/CN108926744A/zh
Publication of CN108926744A publication Critical patent/CN108926744A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/025—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/04 - A61L27/12
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227—Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/06—Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法，属于生物医学工程材料领域。本发明的用于软骨修复的复合支架的制备原料包括以下质量百分比的组分：丝素蛋白1～10％、二氧化锰0.1～0.6％、余量为水。本发明的复合支架负载二氧化锰作为组织工程支架的标记物，提供无创成像模式，可以运用非侵入、无伤害以及安全性数高的MRI技术监测复合支架的降解以及新物质的生成，提高MRI诊断的敏感性和特异性、增强信号对比度和提高软组织图像分辨率，为组织工程中的软骨修复提供更可靠、有效的方法，从而改善复合支架在软骨修复的应用，提高其生物利用度，减少动物实验的工作量。

Description

一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法，属于生物医学工程材料领域。
背景技术
由骨关节炎或创伤引起的损伤关节软骨很少达到完全自我修复，因为组织具有无血管和简单的细胞性。尽管采用手术干预，但再生透明软骨依旧不能恢复关节功能。因此，软骨再生的构建一直是组织工程中的难题。用于软骨组织工程的理想生物材料应具有与软骨再生一致的降解速度，这对于维持关节的机械性能和结构完整性至关重要。
丝素蛋白(Silk fibroin，SF)是一种从蚕茧中提取的天然生物材料，因其具有无毒、无刺激、良好的生物相容性，通过加工、修饰使降解具有可控性，降解产物易吸收，免疫抗原性低等优点而被作为组织工程的支架材料，成为了研究的热点。
纳米微晶纤维素(cellulose nanocrystals,CNCs)，因为具有可再生性、显著的机械性能和生物降解性而成为研究的热点。CNCs一般是由天然纤维素通过物理、化学或生物等方法制备的。CNCs既具有纤维素的基本结构与性能又具有纳米微粒的一些特性，同时又具有很多优异的性能：如生物可降解性、高结晶度、高强度、高亲水性、高模量、超精细结构、无毒性等，在生物医用领域具有广阔的应用前景。
虽然丝素蛋白具有良好的生物相容性，能够为细胞的黏附和增殖提供有利的三维空间环境，并有助于营养物质的运输以及代谢物的排放；纳米微晶纤维素的加入可以提高其复合支架的机械性能，但是作为软骨修复复合支架时，在修复过程中存在无法实时监控该支架的变化以及新物质生成的特点，同时，体内实验时，导致工作量会有所增加。
无创成像模式可能是最具有潜力的测试方法，可以对组织工程构建物在原位实时降解提供有效的反馈。MRI(磁共振成像)因其具有安全性，多样化的功能序列，优异的软组织对比度和穿透深度等特点，而被广泛用于监测生物材料再吸收和新组织重构期间发生的分子和功能变化。此外，二氧化锰(MnO2)已迅速成为组织工程领域分子磁共振成像领域的一种有前景的造影剂。无创监测方法可以帮助减少动物实验的工作量，实验数据可以重复实现，以防止在不同时间点进行组织学分析的不必要的牺牲。此外，非侵入性和连续观察可以提供有效的信息，并最大限度地减少动物之间的个体差异。
目前，利用丝素蛋白作为复合支架用于骨修复早已成为热点，纳米微晶纤维素在支架上的应用也屡见不鲜，而用于磁共振成像的复合支架有很多性能有待研究。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法，该支架负载二氧化锰，利用二氧化锰的特性，可以运用非侵入、无伤害以及安全性数高的MRI技术监测复合支架的降解以及新物质的生成，提高MRI诊断的敏感性和特异性、增强信号对比度和提高软组织图像分辨率，为组织工程中的软骨修复提供更可靠、有效的方法，从而改善复合支架在软骨修复的应用，提高其生物利用度，减少动物实验的工作量。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于软骨修复的复合支架，所述支架的制备原料包括以下质量百分比的组分：丝素蛋白1～10％、二氧化锰0.1～0.6％、余量为水。该复合支架具有良好的生物相容性，能够为细胞的黏附和增殖提供有利的三维空间环境，并有助于营养物质的运输以及代谢物的排放，二氧化锰作为组织工程支架的标记物，提供无创成像模式，提高MRI诊断的敏感性和特异性、增强信号对比度和提高软组织图像分辨率。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的优选实施方式，所述支架的制备原料中，所述丝素蛋白的质量百分比为3％，所述二氧化锰的质量百分比为0.1％。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的优选实施方式，所述支架的制备原料还包括质量百分比为1～7％的纳米微晶纤维素。加入纳米微晶纤维素能增强丝素蛋白支架的机械性能，提高其在组织工程领域的利用度。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的优选实施方式，所述支架的制备原料中，所述纳米微晶纤维素的质量百分比为5％。
本发明还提供了上述用于软骨修复的复合支架的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丝素蛋白制备成丝素蛋白溶液；
(2)将二氧化锰和纳米微晶纤维素加入去离子水中，均匀分散，得混合液；
(3)将步骤(1)所得的丝素蛋白溶液加入步骤(2)所得的混合液中混合均匀，然后注入孔板中，冷冻干燥，得复合支架。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，丝素蛋白溶液的制备方法为：将丝素蛋白剪成小块，加入溴化锂溶液中，水浴加热，取出后用去离子水透析，然后离心，得丝素蛋白溶液，于4℃的冰箱中保存，备用。
优选地，溴化锂溶液的浓度为9.3mol/L，水浴温度为40～80℃，加热时间为3～8h，透析过程采用分子量为8～14KDa的透析袋进行，离心速率为3000～8000rpm，离心时间为10min，所得丝素蛋白溶液的质量浓度为3g/L。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，分散速率为5000rpm。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3)中，冷冻温度为-80℃，冷冻干燥时间为12～48h。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的制备方法的优选实施方式，所述丝素蛋白的制备方法为：将蚕茧加入0.2～0.8wt％碳酸钠水溶液中加热至沸腾，20min～1h后取出用去离子水清洗，至不再含有丝胶为止，于40～80℃下加热干燥，得丝素蛋白。
作为本发明所述用于软骨修复的复合支架的制备方法的优选实施方式，所述二氧化锰的制备方法为：将高锰酸钾溶于蒸馏水中，配制成1～9mg/mL的高锰酸钾溶液，再将聚烯丙基氯化铵溶解于蒸馏水，配制成37.4mg/mL的聚烯丙基氯化铵溶液，然后按体积比高锰酸钾：聚烯丙基氯化铵为3:1～27:1混合后，常温搅拌30min～2h，用0.22μm滤膜过滤，冷冻干燥，得二氧化锰。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的复合支架具有良好的生物相容性，能够为细胞的黏附和增殖提供有利的三维空间环境，并有助于营养物质的运输以及代谢物的排放；同时负载二氧化锰作为组织工程支架的标记物，提供无创成像模式，可以运用非侵入、无伤害以及安全性数高的MRI技术监测复合支架的降解以及新物质的生成，提高MRI诊断的敏感性和特异性、增强信号对比度和提高软组织图像分辨率，为组织工程中的软骨修复提供更可靠、有效的方法，从而改善复合支架在软骨修复的应用，提高其生物利用度，减少动物实验的工作量。
附图说明
图1为二氧化锰的傅里叶红外光谱图。
图2为二氧化锰的透射电镜图。
图3为复合支架的扫描电镜图。
图4为二氧化锰为不同含量时，复合支架的体外MRI图。
图5为复合支架的应力-应变图。
图6为二氧化锰为不同含量时，复合支架的细胞活性图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1二氧化锰的制备及鉴定
将高锰酸钾溶解于蒸馏水中，配制成质量浓度为3mg/mL的高锰酸钾溶液；再将聚烯丙基氯化铵(PAH)溶解于蒸馏水中，配制成质量浓度为37.4mg/mL的聚烯丙基氯化铵溶液；然后按体积比高锰酸钾：聚烯丙基氯化铵＝9:1混合后，常温搅拌30min，将所得溶液用0.22μm滤膜过滤，得到分散性良好的纳米二氧化锰；将所得的二氧化锰冷冻干燥，得到二氧化锰粉末。
将二氧化锰粉末与溴化钾(KBr)按质量比为1:100混合于研钵中研磨成细粉末，用压片机将其压成均匀透明的薄片，使用傅里叶变换红外光谱仪(测试范围：400～4500cm-1，分辨率：4cm-1)进行化学组成分析检测。如图1所示，所得产物在3413、1628、1562、1400、1105、1055和713cm-1等处有吸收峰，说明二氧化锰合成成功。
实施例2二氧化锰的透射电镜分析
将高锰酸钾溶解于蒸馏水中，配制成质量浓度为6mg/mL的高锰酸钾溶液；再将聚烯丙基氯化铵溶解于蒸馏水中，配制成质量浓度为37.4mg/mL的聚烯丙基氯化铵溶液；然后按体积比高锰酸钾：聚烯丙基氯化铵＝4.5:1混合后，常温搅拌1h，将所得溶液用0.22μm滤膜过滤，得分散性良好的纳米二氧化锰；将所得的二氧化锰冷冻干燥，得到二氧化锰粉末。二氧化锰纳米粒子的透射电镜图如图2所示，纳米二氧化锰粒子成球形，粒径在30～100nm之间。
实施例3本发明的用于软骨修复的复合支架的制备及扫描电镜分析
本实施例的用于软骨修复的复合支架的制备方法为：
(1)将8g蚕茧置于含有0.5wt％无水碳酸钠的大烧杯中，将其在电炉上加热至沸腾，煮沸时间持续半小时后，取出用去离子水清洗，重复上述操作至用苦味酸胭脂红法定性判断丝素蛋白中不再含有丝胶为止；然后放置于温度为50℃的烘箱中，加热干燥过夜，去除水分、蜡质和丝胶蛋白，得丝素蛋白。
(2)取2.5g丝素蛋白剪成小块，将其加入25mL浓度为9.3mol/L的溴化锂溶液中，然后在温度为50℃的水浴中加热。加热5h后取出，放置于截留分子量为8～14KDa的透析袋中进行透析，每隔12小时更换一次去离子水，目的是将丝素蛋白溶液中的溴化锂除去。将透析后的丝素蛋白溶液置于转速为5000rpm的离心机中离心，离心时间为10min，取其上清液再重新离心一次，得浓度为3％(w/v)左右的丝素蛋白溶液，于4℃的冰箱中保存，备用。
(3)将50mg纳米微晶纤维素和1mg二氧化锰加入含有适量去离子水的离心管中，将其置于转速为5000rpm的超声清洗仪中，直至其均匀分散。
(4)将(2)中制备的1mL丝素蛋白溶液加入(3)中混合均匀，然后将混合溶液注入孔板中，保鲜膜封口，并用针扎小孔，将孔板于-80℃下冷藏形成冰晶状固体，最后取出置于冷冻干燥机中冻干24小时取出，得到复合支架。
对复合支架进行扫描电镜分析，如图3所示，复合支架的微孔分布比较均匀，大约在100μm左右，各个微孔之间的连通性很好，此外还具有较高的孔隙率(90～96％)。
实施例4二氧化锰为不同含量时，复合支架的体外MRI分析
重复实施例3中的步骤(1)和(2)，将50mg纳米微晶纤维素和不同含量的二氧化锰加入含有适量去离子水的离心管中，将其置于转速为5000rpm的超声清洗仪中，直至其均匀分散；然后再重复实施例3中的步骤(4)，得到含有不同含量的二氧化锰的复合支架，并对复合支架进行体外MRI成像分析。
如图4所示，不含二氧化锰的纳米微晶纤维素/丝素蛋白支架的影像相当小部分区域呈现不均匀低信号区域，根本不能呈现支架全貌；当纳米微晶纤维素/丝素蛋白支架含有质量百分比为0.1％的二氧化锰时，影像呈现均匀的低信号区域，边界清晰连续，可以通过影像准确判断支架的大小尺寸；而当二氧化锰的质量百分比增大到0.2％时，开始出现边缘不连续现象，边缘的对侧出现不均匀的信号增高；当二氧化锰的质量百分比到0.3～0.6％时，支架的影像周围模糊、边界不清，而且支架形状变化随着二氧化锰浓度的增加而愈加明显，无法判断支架的大小和尺寸。因此，当二氧化锰的质量百分比为0.1％时，使可以获得理想的支架影像特征，在保持较低的磁化率影响下，获得支架材料的准确的大小尺寸和理想的影像对比，此研究结果为后续实验二氧化锰量的使用提供参考依据。
实施例5复合支架的应力-应变分析
本实施例的用于软骨修复的复合支架的制备方法为：
(1)将16g蚕茧置于含有0.4wt％无水碳酸钠的大烧杯中，并将其在电炉上加热至沸腾，煮沸时间持续一个小时后，取出用去离子水清洗，重复上述操作至用苦味酸胭脂红法定性判断丝素蛋白中不再含有丝胶为止；然后放置于温度为70℃的烘箱中，加热干燥过夜，去除水分、蜡质和丝胶蛋白，得丝素蛋白。
(2)取5g丝素蛋白剪成小块，将其加入50mL浓度为9.3mol/L的溴化锂溶液中，然后在温度为70℃的水浴中加热。加热8h后取出，放置于截留分子量为8～14KDa的透析袋中进行透析，每隔12小时更换一次去离子水，目的是将丝素蛋白溶液中的溴化锂除去。将透析后的丝素蛋白溶液置于转速为6000rpm的离心机中离心，离心时间为10min，取其上清液再重新离心一次，得浓度为4％(w/v)左右的丝素蛋白溶液，于4℃的冰箱中保存，备用。
(3)将50mg纳米微晶纤维素和1mg二氧化锰于含有适量去离子水的离心管中，将其置于转速为5000rpm的超声清洗仪中，直至其均匀分散。
(4)将(2)中制备的1mL丝素蛋白溶液加入(3)中混合均匀，然后将混合溶液注入孔板中，保鲜膜封口，并用针扎小孔，将孔板于-80℃下冷藏形成冰晶状固体，最后取出置于冷冻干燥机中冻干24小时取出，得到复合支架。
对复合支架进行力学机械性能分析，如图5所示，纳米微晶纤维素/丝素蛋白(SF/CNC)、二氧化锰的质量百分比为0.1％的二氧化锰/纳米微晶纤维素/丝素蛋白(0.1％MnO2/SF/CNC)的压缩强度和压缩率较丝素蛋白(SF)均有增强。加入纳米微晶纤维素后能够提高丝素蛋白的力学性能，其原因是一定量的纳米微晶纤维素均匀分散在丝素蛋白基质中，当其受外力时，部分负荷能够转移到纳米微晶纤维素上。因此，加入纳米微晶纤维素能够提高丝素蛋白的力学性能，使得纳米微晶纤维素/丝素蛋白复合支架具有更好的尺寸稳定性，并使其能够应用在更多的领域中。
实施例6二氧化锰为不同含量时，复合支架的细胞活性分析
本实施例的用于软骨修复的复合支架的制备方法为：
(1)将8g蚕茧置于含有0.2wt％无水碳酸钠的大烧杯中，并将其在电炉上加热至沸腾，煮沸时间持续两个小时后，取出用去离子水清洗，重复上述操作至用苦味酸胭脂红法定性判断丝素蛋白中不再含有丝胶为止；然后放置于温度为60℃的烘箱中，加热干燥过夜，去除水分、蜡质和丝胶蛋白，得丝素蛋白。
(2)取2g丝素蛋白剪成小块，将其加入50mL浓度为9.3mol/L的溴化锂溶液中，然后在温度为60℃的水浴中加热。加热8h后取出，放置于截留分子量为8～14KDa的透析袋中进行透析，每隔24小时更换一次去离子水，目的是将丝素蛋白溶液中的溴化锂除去。将透析后的丝素蛋白溶液置于转速为8000rpm的离心机中离心，离心时间为10min，取其上清液再重新离心一次，得浓度为3％(w/v)左右的丝素蛋白溶液，于4℃的冰箱中保存，备用。
(3)将50mg纳米微晶纤维素和不同含量的二氧化锰于含有适量去离子水的离心管中，将其置于转速为5000rpm的超声清洗仪中，直至其均匀分散。
(4)将(2)中制备的1mL丝素蛋白溶液加入(3)中混合均匀，然后将混合溶液注入孔板中，保鲜膜封口，并用针扎小孔，将孔板于-80℃下冷藏形成冰晶状固体，最后取出置于冷冻干燥机中冻干48小时取出，得到不同含量的二氧化锰(质量百分比分别为0、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.6％)复合支架。
对二氧化锰为不同含量时，复合支架进行体外细胞活性分析，分析结果如图6所示，同种支架与细胞共同孵育4天和孵育7天及10天相比，孵育4天的细胞增殖率明显低于10天的。在相同的培养条件下，二氧化锰为不同含量时，复合支架与细胞孵育相同的时间下，二氧化锰质量分数为0.1％的二氧化锰/纳米微晶纤维素/丝素蛋白支架对细胞的增殖率明显高于二氧化锰为其他含量的支架。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种用于软骨修复的复合支架，其特征在于，所述支架的制备原料包括以下质量百分比的组分：丝素蛋白1～10％、二氧化锰0.1～0.6％、余量为水。
2.如权利要求1所述的用于软骨修复的复合支架，其特征在于，所述支架的制备原料中，所述丝素蛋白的质量百分比为3％，所述二氧化锰的质量百分比为0.1％。
3.如权利要求1所述的用于软骨修复的复合支架，其特征在于，所述支架的制备原料还包括质量百分比为1～7％的纳米微晶纤维素。
4.如权利要求3所述的用于软骨修复的复合支架，其特征在于，所述支架的制备原料中，所述纳米微晶纤维素的质量百分比为5％。
5.如权利要求1～4任一项所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将丝素蛋白制备成丝素蛋白溶液；
(2)将二氧化锰和纳米微晶纤维素加入去离子水中，均匀分散，得混合液；
(3)将步骤(1)所得的丝素蛋白溶液加入步骤(2)所得的混合液中混合均匀，然后注入孔板中，冷冻干燥，得复合支架。
6.如权利要求5所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，丝素蛋白溶液的制备方法为：将丝素蛋白剪成小块，加入溴化锂溶液中，水浴加热，取出后用去离子水透析，然后离心，得丝素蛋白溶液，于4℃的冰箱中保存，备用。
7.如权利要求5所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，分散速率为5000rpm。
8.如权利要求5所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，冷冻温度为-80℃，冷冻干燥时间为12～48h。
9.如权利要求5所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白的制备方法为：将蚕茧加入0.2～0.8wt％碳酸钠水溶液中加热至沸腾，20min～1h后取出用去离子水清洗，至不再含有丝胶为止，于40～80℃下加热干燥，得丝素蛋白。
10.如权利要求5所述的用于软骨修复的复合支架的制备方法，其特征在于，所述二氧化锰的制备方法为：将高锰酸钾溶于蒸馏水中，配制成1～9mg/mL的高锰酸钾溶液，再将聚烯丙基氯化铵溶解于蒸馏水，配制成37.4mg/mL的聚烯丙基氯化铵溶液，然后按体积比高锰酸钾：聚烯丙基氯化铵为3:1～27:1混合后，常温搅拌30min～2h，用0.22μm滤膜过滤，冷冻干燥，得二氧化锰。
CN201811068726.3A 2018-09-13 2018-09-13 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法 Pending CN108926744A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811068726.3A CN108926744A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811068726.3A CN108926744A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108926744A true CN108926744A (zh) 2018-12-04

Family

ID=64443623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811068726.3A Pending CN108926744A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108926744A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110054697A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 西南大学 包裹二氧化锰的丝素蛋白纳米颗粒的制备
CN110251480A (zh) * 2019-06-26 2019-09-20 浙江大学 一种核壳结构的丝素蛋白/二氧化锰复合微球药物载体及制备方法
WO2023000371A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 中国科学院深圳先进技术研究院 一种骨修复支架及其制备方法和应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001087267A1 (en) * 2000-02-28 2001-11-22 Gel-Del Technologies, Inc. Protein matrix materials, devices and methods of making and using thereof
US20160199517A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Mri evaluation of heterogeneous tissue
CN105797266A (zh) * 2016-03-07 2016-07-27 李媚 一种微结构体及其制备方法
CN105979976A (zh) * 2013-12-10 2016-09-28 法国国家健康医学研究院 用于粘合组织表面和材料的方法及其生物医药用途
CN106495225A (zh) * 2016-10-26 2017-03-15 中山大学 一种用于磁共振显影的多糖杂化二氧化锰纳米粒子及其制法和用途
CN107661512A (zh) * 2017-10-25 2018-02-06 华东师范大学 一种MnO2包裹聚多巴胺的纳米颗粒及制备方法和应用
CN107670040A (zh) * 2017-10-25 2018-02-09 深圳先进技术研究院 金纳米笼‑二氧化锰复合纳米颗粒及其制备方法和应用
CN108187072A (zh) * 2018-02-05 2018-06-22 中国人民解放军陆军军医大学第三附属医院（野战外科研究所） 白蛋白稳定的二氧化锰纳米材料及制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001087267A1 (en) * 2000-02-28 2001-11-22 Gel-Del Technologies, Inc. Protein matrix materials, devices and methods of making and using thereof
CN105979976A (zh) * 2013-12-10 2016-09-28 法国国家健康医学研究院 用于粘合组织表面和材料的方法及其生物医药用途
US20160199517A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Mri evaluation of heterogeneous tissue
CN105797266A (zh) * 2016-03-07 2016-07-27 李媚 一种微结构体及其制备方法
CN106495225A (zh) * 2016-10-26 2017-03-15 中山大学 一种用于磁共振显影的多糖杂化二氧化锰纳米粒子及其制法和用途
CN107661512A (zh) * 2017-10-25 2018-02-06 华东师范大学 一种MnO2包裹聚多巴胺的纳米颗粒及制备方法和应用
CN107670040A (zh) * 2017-10-25 2018-02-09 深圳先进技术研究院 金纳米笼‑二氧化锰复合纳米颗粒及其制备方法和应用
CN108187072A (zh) * 2018-02-05 2018-06-22 中国人民解放军陆军军医大学第三附属医院（野战外科研究所） 白蛋白稳定的二氧化锰纳米材料及制备方法和应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEICHEN DUAN等: "Core−Shell Structurized Fe3O4@C@MnO2 Nanoparticles as pH Responsive T1-T2* Dual-Modal Contrast Agents for Tumor Diagnosis", 《ACS BIOMATER. SCI. ENG.》 *
MEI ZHANG等: "MnO2‑Based Nanoplatform Serves as Drug Vehicle and MRI Contrast Agent for Cancer Theranostics", 《ACS APPL. MATER. INTERFACES》 *
S. KUMAR等: "MANGANESE DIOXIDE NANOPARTICLES MITIGATE OXIDATIVE STRESS IN OSTEOARTHRITIC CARTILAGE", 《OSTEOARTHRITIS AND CARTILAGE》 *
ZELONG CHEN等: "Non-invasive monitoring of in vivo hydrogel degradation and cartilage regeneration by multiparametric MR imaging", 《THERANOSTICS》 *
张明龙等著: "《国外材料领域创新进展》", 30 June 2015, 知识产权出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110054697A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 西南大学 包裹二氧化锰的丝素蛋白纳米颗粒的制备
CN110251480A (zh) * 2019-06-26 2019-09-20 浙江大学 一种核壳结构的丝素蛋白/二氧化锰复合微球药物载体及制备方法
CN110251480B (zh) * 2019-06-26 2020-05-12 浙江大学 一种核壳结构的丝素蛋白/二氧化锰复合微球药物载体及制备方法
WO2023000371A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 中国科学院深圳先进技术研究院 一种骨修复支架及其制备方法和应用
CN115671384A (zh) * 2021-07-23 2023-02-03 中国科学院深圳先进技术研究院 一种骨修复支架及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103877617B (zh) 可注射蚕丝素蛋白-海藻酸盐双交联水凝胶及其制备方法和使用方法
CN108926744A (zh) 一种用于软骨修复的复合支架及其制备方法
US9474829B2 (en) Methods of manufacturing bioactive gels from extracellular matrix material
CN106075598A (zh) 一种光交联丝胶蛋白水凝胶及其制备方法和应用
Martel-Estrada et al. Synthesis and thermo-physical properties of chitosan/poly (dl-lactide-co-glycolide) composites prepared by thermally induced phase separation
CN102973984B (zh) 一种复合材料多孔支架的制备方法与应用
CN105985529B (zh) 一种丝胶蛋白-海藻酸盐复合水凝胶及其制备方法
CN110453378A (zh) 一种磺酸基量子点/丝素蛋白复合纳米纤维膜及其制备方法和应用
JP2003047652A (ja) 結合組織粒子とポリマーからなる糸
CN106492284B (zh) 一种生物可降解充填材料的制备方法及其产品和应用
CN106750521A (zh) 一种高柔韧性的废弃羊毛基生物塑料及其制备方法
CN104790216B (zh) 一种用于靶向捕获癌细胞的叶酸功能化纳米纤维的制备方法
CN102218160A (zh) 神经组织基质源性组织工程支架材料的制备及其应用
CN110237301A (zh) 一种海藻酸钠基可诱导骨修复凝胶及其制备方法和应用
TW201442747A (zh) 白蛋白組織支架
CN101143941A (zh) 纤维素/大豆蛋白质复合海绵及其制备方法
Dai et al. Improved thermostability and cytocompatibility of bacterial cellulose/collagen composite by collagen fibrillogenesis
CN115011542A (zh) 多孔微载体及其制备方法
CN110384825A (zh) 一种利用超声震荡技术制备组织工程肌腱材料的方法
Eftekhari-Pournigjeh et al. Three-dimensional biomimetic reinforced chitosan/gelatin composite scaffolds containing PLA nano/microfibers for soft tissue engineering application
CN104971386B (zh) 丝蛋白支架材料及其制备方法
CN109364306A (zh) Ngf单壳-多核微球/pcl纳米纤维导管及其制备方法
CN115068687B (zh) 梯度纳/微纤维支架及其制备方法与应用
CN103301507B (zh) 一种人工生物肌腱及其制备方法
CN102618492B (zh) 干细胞体外定向诱导软骨支架材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181204