CN109847094B - 一种多功能gtr梯度屏障膜的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，利用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜，具体步骤如下：制备中空的碳酸化羟基磷灰石；将中空的碳酸化羟基磷灰石和聚赖氨酸与琼脂糖混合后采用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜。本发明还公布了其于牙周组织的再生以及口腔环境内长时间抗菌的应用。本发明工艺简单，并能满足理想GTR屏障膜的要求，应用此方法可以简便大规模地制备多功能GTR梯度屏障膜，制备的梯度屏障膜用于GTR术中能够有效的防止术后感染，同时促进牙周缺损组织的修复。

Description

一种多功能GTR梯度屏障膜的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种口腔GTR梯度屏障膜的构筑方法及其生物应用。尤其是涉及一种基于不对称的包载多聚赖氨酸和羟基磷灰石的琼脂糖水凝胶薄膜的制备方法及其用于口腔引导组织再生术中以实现牙周组织的再生和口腔环境内的长时间抗菌。

背景技术

慢性牙周炎是发生于牙周支持组织的慢性感染性疾病，造成牙槽骨的吸收破坏，是成年人失牙的最主要原因。菌斑是慢性牙周炎的始动因子，与慢性牙周炎发生发展关系最为密切。传统的治疗牙周炎的方法是牙周基础治疗，包括龈上洁治术、龈下刮治术、根面平整术及药物治疗等去除菌斑，达到控制牙周炎症的效果。然而，牙周基础治疗只能使炎症消退，无法实现已经破坏的牙槽骨的再生，如何从根本上控制炎症和促进牙槽骨再生始终困扰着口腔医学界。

引导组织再生(Guided Tissue Regeneration，GTR)技术的提出为牙周骨缺损的修复提供了新的治疗思路，开辟了新的途径。在牙周组织的再生过程中，牙龈上皮的生长快于具有成骨向分化能力的牙周膜细胞，因此牙龈上皮从创面缘爬行到牙面并沿牙根面根方生长，形成长结合上皮，阻挡了牙周膜细胞在根的附着妨碍了牙周新附着的形成。基于这一原理，引导组织再生术是通过在牙周手术后将屏障膜置于龈瓣和处理过的根面之间，阻挡牙龈上皮在愈合过程中延根面生长，阻挡牙龈结缔组织与根面接触，并提供一定的空间，引导牙周膜细胞优先占领根面，从而在原已暴露于牙周袋内的根面上形成新的牙骨质，并有牙周膜纤维埋入，形成牙周组织的再生。而在此过程中屏障膜发挥关键的作用。

现在临床上最常用的屏障膜是一种可吸收性胶原膜，它是将猪胶原经过加工合成，达到高度纯化后制成的具有致密结构的双层生物膜。并具有组织相容性好、抗原性低、韧性强、易于操作等优点，但是其没有良好的骨诱导及传导性，制造工艺复杂，价格较为昂贵。并且因为口腔是一种有菌环境，在牙周组织再生愈合的过程中，易使得暴露在口腔环境中的创口污染和口腔微生物附着从而引起创口感染或牙周新附着的形成明显减少，但是目前市场上的GTR屏障膜材料均没有抗菌能力，而术后口腔细菌的感染是造成GTR手术失败的主要原因之一。

因此，制备一种工艺简单，应用于GTR术中，能够阻隔上皮细胞黏附于根面形成长上皮结合，同时促进牙周骨再生，并具备抗菌性能能够防止牙周病菌残留及术后感染的多功能梯度屏障膜，就成为牙周组织再生的的关键。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多功能GTR梯度屏障膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，利用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜，具体步骤如下：

3)制备中空的碳酸化羟基磷灰石；

4)将中空的碳酸化羟基磷灰石和聚赖氨酸与琼脂糖混合后采用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜。

进一步的，所述中空碳酸化羟基磷灰石外形呈六棱柱状，柱中间呈圆形中空状，长约1-5μm。

进一步的，所述琼脂糖的浓度为10-30mg/mL，聚赖氨酸的浓度为10-0.1mg/mL，中空的羟基磷灰石浓度为1％-10％。

进一步的，所述中空的碳酸化羟基磷灰石和聚赖氨酸与琼脂糖混合工艺为将所述琼脂糖于100℃中加热融化1-2h后加入聚赖氨酸及羟基磷灰石，混合均匀，混合速度：30000rpm，时间：2-3min。

进一步的，中空的碳酸化羟基磷灰石制备时以无水氯化钙作为钙源，以磷酸二氢钠为磷源，以尿素为均匀沉淀试剂，无水乙醇为制孔剂。

进一步的，所述无水氯化钙与磷酸二氢钠的比值为1.67，乙醇与水的比值为3：1，反应温度为180℃，反应时间为24h，常温冷却。

本发明还提供了多功能GTR梯度屏障膜的制备方法制备的多功能GTR梯度屏障膜于牙周组织的再生的应用。

本发明还提供了多功能GTR梯度屏障膜的制备方法制备的多功能GTR梯度屏障膜于腔环境内长时间抗菌的应用。

本发明还提供了多功能GTR梯度屏障膜的制备方法制备的多功能GTR梯度屏障膜于牙周组织的再生以及口腔环境内长时间抗菌的应用。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

此法工艺简单，并能满足理想GTR屏障膜的要求，应用此方法可以简便大规模地制备多功能GTR梯度屏障膜，该屏障膜以琼脂糖作为载体，利用羟基磷灰石的沉降特性来达到梯度结构，并在膜中加入了聚赖氨酸使之具备抗菌性能；制备的梯度屏障膜用于GTR术中能够有效的防止术后感染，同时促进牙周缺损组织的修复。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1中空碳酸羟基磷灰石的SEM图。

图2梯度屏障膜制备工艺流程图。

图3梯度屏障膜SEM图。

图4梯度屏障膜的抗菌效果示意图。

具体实施方式

实施例1

一、水热法合成中空羟基磷灰石方法：

步骤一:

将1.665g的氯化钙，加入到2mL去离子水中，再将1.08g的磷酸二氢钠，2.7g的尿素，加入到2mL的去离子水中，待到二者充分溶解，再分别在其中加入6mL乙醇。充分混匀后将氯化钙溶液缓慢滴加到装有磷酸二氢钠和尿素的容器中，剧烈震荡混合10min后，转移至反应釜中。

步骤二：

将反应釜放入马弗炉中加热反应体系至180℃，然后反应24h.后降温至室温。

步骤三：

通过离心洗涤数次，以除去反应中剩下的单体和尿素，离心速度3500rpm，离心时间5min，最后通过冷冻干燥的方式得到中空状碳酸羟基磷灰石。

二、梯度屏障膜的制备方法，如图2所示：

步骤一：

将0.15g的琼脂糖加入到5mL的去离子水中，于100℃中加热1h。

步骤二：

将0.1g聚赖氨酸加入到5mL去离子水中，待充分混匀后加入到琼脂糖溶液中，然后继续加热0.5h。

步骤三：

称取1g的中空状碳酸羟基磷灰石加入到上述溶液中，采用小型分散机将中空状碳酸羟基磷灰石均匀的分散在溶液后快速转移至模板中，并于室温冷却；分散速度：30000rpm，时间：2-3min。

梯度屏障膜具有不对称的梯度结构，该梯度屏障膜一侧疏松，一侧致密，疏松侧可见密布直径约100-200μm的空隙，致密侧布满羟基磷灰石，孔隙不可见，如图3所示。

三、下述梯度屏障膜在GTR术中的应用(如图4)：

1、在大鼠牙周缺损模型上我们对大鼠术区进行彻底的清创与修整后，梯度屏障膜的外形进行修改，将疏松面对准缺损区，将致密面对准组织面，覆盖在牙周缺损区，并超过缺损2-3mm，之后将龈瓣复位，缝合。

2、为了验证梯度屏障膜的抗菌能力，将不同PLL浓度的梯度屏障膜的抗菌能力进行对比(见图4)，可以看到，在1、3、5天中琼脂糖组的细菌均高于空白组，表明作为PLL的载体琼脂糖的确有利于细菌的增殖，但是在分别加入浓度为0.5％和1％的PLL后,细菌数量明显下降，其中在1、3天时0.5％和1％的PLL抗菌效果无统计学意义，但是在第5天可见1％PLL抗菌效果明显优于0.5％，抑菌率高于90％。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，利用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜，具体步骤如下：

1)制备中空的碳酸化羟基磷灰石；

2)将中空的碳酸化羟基磷灰石和聚赖氨酸与琼脂糖混合后采用溶剂浇筑法制备多功能GTR梯度屏障膜。

2.根据权利要求1所述的多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，所述中空碳酸化羟基磷灰石外形呈六棱柱状，柱中间呈圆形中空状，长1-5μm。

3.根据权利要求1所述的多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，所述琼脂糖的浓度为10-30mg/mL，聚赖氨酸的浓度为0.1-10mg/mL，中空的羟基磷灰石浓度为1％-10％。

4.根据权利要求1所述的多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，所述中空的碳酸化羟基磷灰石和聚赖氨酸与琼脂糖混合工艺为将所述琼脂糖于100℃中加热融化1-2h后加入聚赖氨酸及羟基磷灰石，混合均匀，混合速度：30000rpm，时间：2-3min。

5.根据权利要求1所述的多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，中空的碳酸化羟基磷灰石制备时以无水氯化钙作为钙源，以磷酸二氢钠为磷源，以尿素为均匀沉淀试剂，无水乙醇为制孔剂。

6.根据权利要求5所述的多功能GTR梯度屏障膜的制备方法，其特征在于，所述无水氯化钙与磷酸二氢钠的比值为1.67，乙醇与水的比值为3：1，反应温度为180℃，反应时间为24h，常温冷却。

Images