CN113827768A - 一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法 - Google Patents

一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法。属于生物医学技术领域，其具体步骤：1、制备活性物；2、将可生物降解的医用高分子置于有机溶剂中得基质溶液；3、将活性物加入基质溶液中得混合溶液；4、制备成仿生支架；5、将仿生支架通过真空干燥，获得样品。本发明以可生物降解的高分子聚合物为基质，同时以溶血磷脂酸纳米颗粒，表面修饰的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙为骨组织修复活性成分，从而制备具有仿生结构的三维支架材料；该方法充分发挥溶血磷脂酸和含钙活性成分的骨引导和骨诱导的作用，解决了在高分子体系中添加纳米颗粒降低力学性能的问题。该方法具有优异的成骨和力学性能，成本低，方法简单，能够满足临床的需求。

Description

一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法
技术领域
本发明属于生物医学技术领域，涉及一种载溶血磷脂酸纳米颗粒、促成骨功能的仿生支架的制备方法。
背景技术
骨缺损为常见多发疾病，通常是由炎症、创伤、肿瘤等原因而引起，采取植入自体骨、异体骨及人造材料等多种方式进行修复；近年来，引导骨再生(GBR)技术为骨缺损的修复治疗提供了新的思路，在不植骨的情况下有效地解决了种植区骨量不足的问题；引导骨组织再生技术将引导骨组织再生膜作为物理屏障，同时膜本身具有诱导细胞分化与成骨能力，覆盖骨缺损区后形成膜下和膜内空间，为骨细胞提供增殖分化的良好微环境，从而促进骨缺损的修复；因此，仿生支架材料的关键是如何设计并整合具有成骨能力的活性物质，为骨组织修复过程提供接近理想甚至理想的成骨微环境；研究人员从各方面考虑薄膜的性能，通过几种材料的复合或是对已经制备好的薄膜进行表面改性以及共混其他有利材料来满足屏障膜引导骨再生的要求；它可通过一种主要的高分子材料与其它材料或者几种高分子材料的纳米复合，性能上扬长避短；或在膜基质中添加生物活性材料；或改进制作工艺，优化调控薄膜孔隙结构，模拟天然细胞外基质，增强膜表面与细胞的相互作用。
溶血磷脂酸Lysobisphosphatidic acid(LPA)是迄今为止发现的最小和最简单的糖磷脂之一，它是血清中的正常成分之一，并且是真核细胞中磷脂生物合成早期的关键前体；作为细胞间磷脂信使，LPA可以激活G蛋白偶联受体并产生生长激素样作用，从而产生广泛的生物学效应，这对细胞生长，增殖，分化和细胞内信息传递具有重要影响；溶血磷脂酸(LPA)广泛地参与了机体组织的多种生理学和病理学过程，对神经系统发育、血管形成、炎症、创伤愈合以及癌症进程均具有重要影响，LPA1受体在LPA对成骨细胞分化的调控中起关键作用；在20世纪60年代早期，研究人员在实验中观察到LPA可引起兔体内孤立肠平滑肌的收缩；这种现象导致认识到LPA不仅可以具有生物膜的组分，而且还可以具有某些生物学功能；溶血磷脂酸(LPA)是一种有效的脂质介质，其通过与G蛋白偶联受体(GPCR)的子集相互作用而在旁分泌系统中起作用；LPA可能以微摩尔浓度存在于全身循环中，许多研究已经证明组织和细胞局部产生LPA对旁分泌调节作出了很大的贡献；LPA可通过骨细胞分泌血管内皮生长因子促进血管生成；对于用于医疗目的的LPA或LPA受体的可能性，人们越来越感兴趣；目前发现，在MC3T3-E1细胞培养基中添加0.1mg LPA白蛋白纳米颗粒，采用4Gy一次性辐照后培养3d，5d，7d后检测细胞增殖性能，研究LPA对体外辐照后成骨细胞的作用；CCK8结果发现添加LPA未辐照组细胞增殖明显提高，添加LPA辐照组5天和7天细胞增殖虽有增加但与未加LPA辐照组无统计学显著性差异；未加LPA辐照组细胞增殖受到抑制，提示LPA对成骨细胞辐照损伤具有一定保护作用；随着研究和临床应用的发展，溶血磷脂酸将在组织工程和再生医学领域发挥重要的作用。
目前，溶血磷脂酸的功能主要与组织工程、干细胞领域相关的发明主要用于细胞培养液方面；如发明《能够诱导干细胞分泌细胞因子的组合物及其应用》涉及一种能够诱导干细胞分泌细胞因子的组合物及其应用；该组合物包括：维生素A谷氨酰胺、溶血磷脂酸和淫羊藿素；将该组合物添加至高糖DMEM中形成的诱导培养基，用该诱导培养基能够刺激脐带间充质干细胞分泌细胞因子；发明《一种脂肪干细胞培养基及其应用》提供了一种脂肪干细胞培养基，包括基础培养基和添加剂,添加剂为溶血磷脂酸(LPA)或1#磷酸鞘氨醇(S1P)中的一种或两种。针对现有脂肪干细胞体外培养方法中使用的培养基进行优化，与现有产品相比，在脂肪干细胞的培养过程中单独或同时添加LPA或S1P均能够提高干细胞抵抗逆境生长压力的能力，同时能够保证脂肪干细胞的持续增值，并维持脂肪干细胞的表型和功能的稳定。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供了一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其集合溶血磷脂酸纳米颗粒和活性钙的成骨性能，溶血磷脂酸材料纳米颗粒保护其生物活性，纳米羟基磷灰石和磷酸三钙采用表面修饰提高其与基质高分子之间的相互作用力，从而使得支架具有良好的促成骨能力和力学性能。
技术方案：本发明所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其具体操作步骤如下：
(1)、制备活性物，搁置待用；
其中，所述制备的活性物包括：
一、制备溶血磷脂酸纳米颗粒：包裹溶血磷脂酸纳米颗粒的白蛋白纳米颗粒、脂质体或脂质纳米粒；其粒径在100-400nm；
二、对预先准备的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙进行表面修饰和预处理，
所述的表面修饰是指：采用多巴胺和聚乙烯亚胺修饰纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的表面；
所述的预处理是指：将表面修饰过的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙在使用前采用富含氧气的水溶液在30-60℃的温度下处理10-60min；所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙需在24h内使用；
(2)、将可生物降解的医用高分子置于有机溶剂中进行搅拌至完全溶解，从而得到基质溶液；
(3)、将制备的活性物加入至得到的基质溶液中，持续搅拌至活性物均匀分布，从而得到含有活性物及基质溶液的混合溶液；
(4)、将得到的含有活性物及基质溶液的混合溶液通过高压静电纺丝机制备成仿生支架；
(5)、将仿生支架通过真空干燥，获得样品，即具有载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架。
进一步的，在步骤(1)中，
所述制备的活性物包括：一、制备溶血磷脂酸纳米颗粒，具体是指：包裹溶血磷脂酸纳米颗粒的白蛋白纳米颗粒、脂质体或脂质纳米粒；其粒径在100-400nm；
具体的：以溶血磷脂酸为活性物质，白蛋白，壳聚糖，乙醇为辅料制备通过去溶剂法制备溶血磷脂酸纳米颗粒；或者采用以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，胆固醇，吐温80为辅料，有机溶剂挥发分法制备溶血磷脂酸脂质体；或以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，甘油和SPAN80为辅料制备溶血磷脂酸脂质纳米粒等；其中，所述的溶血磷脂酸纳米颗粒粒径在100-400nm；
二、对预先准备的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙进行表面修饰和预处理，
其中，所述的表面修饰是指：采用多巴胺和聚乙烯亚胺修饰纳米羟基磷灰石或磷酸三钙(纳米颗粒)的表面；所述反应溶液体系优选选择碱性Tris-Hcl溶液；
所述的预处理是指：将表面修饰过的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙在使用前采用富含氧气的水溶液在30-60℃的温度下处理10-60min；所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙需在24h内使用。
进一步的，在步骤(2)中，所述可生物降解的医用高分子为聚乳酸，聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚已内酯或丝素蛋白中的一种或者两种的组合；
所述的有机溶剂为三氟乙醇、六氟异丙醇，丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷等一种或者多种。
进一步的，在步骤(3)中，所述加入基质溶液中的活性物的搅拌时间为3-12h。
进一步的，在步骤(3)中，在所述加入的活性物中，所述溶血磷脂酸纳米颗粒的质量比为1％-5％，所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的质量比为0.1％-2％。
进一步的，在步骤(5)中，所述真空干燥的温度≤40℃，时间在12h以上。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明保持了溶血磷脂酸的生物活性，其工艺具有可工业化、成本低等特点；不仅能够发挥溶血磷脂酸广泛的生物学效应，还对细胞生长，增殖，分化和细胞内信息传递具有重要影响；该方法制备的组织工程支架，能够有效发挥载溶血磷脂酸的促成骨的效应，通过利用表面修饰的磷酸三钙或者纳米羟基磷灰石，进一步增强促成骨效应；同时，通过磷酸三钙或者纳米羟基磷灰石增强了支架材料的力学性能；另外，溶血磷脂酸纳米颗粒和磷酸三钙或者纳米羟基磷灰石纳米颗粒的组合，也能够起到良好的协同作用，并且实现持久的释放，更加符合骨组织生长所需的微环境要求；因此，本发明制备仿生支架的材料具有优异的机械性、结构性及生物性能，可以满足骨修复过程所需的骨传导性、骨诱导性和成骨能力等作用。
附图说明
图1是本发明的操作流程图；
图2是本发明的支架SEM图；
图3是本发明的力学性能图；
图4是本发明的典型的细胞在支架的荧光共聚焦图(12h)。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做出进一步说明。
本发明采用高压静电纺丝，结合溶血磷脂酸纳米颗粒和纳米羟基磷灰石/beta磷酸三钙，实现三维支架结构下的药物缓释系统，协同作用下提升成骨性能和机械性能，满足临床需求。
本发明所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其具体操作步骤如下：
(1)、制备活性物，搁置待用；
所述制备的活性物包括：一、制备溶血磷脂酸纳米颗粒，具体是指：包裹溶血磷脂酸纳米颗粒的白蛋白纳米颗粒、脂质体或脂质纳米粒；基于溶血磷脂酸的理化生物特性，制备载有溶血磷脂酸的纳米颗粒；制备的纳米颗粒具有良好的分散性，典型的粒径范围100-400nm，PDI通常小于0.25为优；
具体的：以溶血磷脂酸为活性物质，白蛋白，壳聚糖，乙醇为辅料制备通过去溶剂法制备溶血磷脂酸纳米颗粒；或者采用以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，胆固醇，吐温80为辅料，有机溶剂挥发分法制备溶血磷脂酸脂质体；或以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，甘油和SPAN80为辅料制备溶血磷脂酸脂质纳米粒等；所述的溶血磷脂酸纳米颗粒粒径在100-400nm；
二、对预先准备的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙进行表面修饰和预处理，
取将纳米羟基磷灰石或者beta磷酸三钙，加入Tris盐酸溶液中，搅拌下加入多巴胺和和聚乙烯亚胺体系表面处理3-24h，多巴胺的浓度2mM以上，并且在多巴胺和和聚乙烯亚胺体系中的摩尔比不少于30％；
其中，所述的表面修饰是指：采用多巴胺和聚乙烯亚胺修饰纳米羟基磷灰石或磷酸三钙(纳米颗粒)的表面；所述反应溶液体系优选选择碱性Tris-Hcl溶液；其作用是提高纳米颗粒与高分子链间的作用力，从而提高纳米复合物的力学性能；
所述的预处理是指：将表面修饰过的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙在使用前采用富含氧气的水溶液在30-60℃的温度下处理10-60min；所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙需在24h内使用；
(2)、将可生物降解的医用高分子(按质量浓度为1％-4％的称取)置于有机溶剂中进行搅拌直至其完全溶解，通过有机溶剂制备电纺溶液，从而得到基质溶液；
所述可生物降解的医用高分子为聚乳酸，聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚已内酯或丝素蛋白中的一种或者两种的组合；
所述的有机溶剂为三氟乙醇、六氟异丙醇，丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷等一种或者多种；
(3)、将制备的活性物(干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在30-60℃处理10-60min；经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的质量比为0.1％-2％)，将纳米颗粒抽滤除水后加入至得到的基质溶液中，持续搅拌至活性物均匀分布，从而得到含有活性物及基质溶液的混合溶液；
称取按照与可生物降解的医用高分子重量比为1％-5％溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌3-12h，确保纳米颗粒表面修饰的活性分子不被溶剂破坏；
所述加入基质溶液中的活性物的搅拌时间为3-12h；以确保纳米颗粒和表面修饰的分子不被溶剂破坏；
在所述加入的活性物中，所述溶血磷脂酸纳米颗粒的质量比为1％-5％，所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的质量比为0.1％-2％。
(4)、将得到的含有活性物及基质溶液的混合溶液通过高压静电纺丝机制备成仿生支架；
(5)、将仿生支架通过真空干燥，获得样品，即具有载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架；所述真空干燥的温度≤40℃；时间在12h以上；时间确保溶剂的完全挥发为准。
本发明中，制备的仿生支架能够发挥血磷脂酸纳米颗粒和含钙活性物的促成骨作用，同时提高支架的力学性能。
进一步地，在步骤(1)中，所述溶血磷脂酸纳米颗粒的制备方法优先采用去溶剂法制备白蛋白包裹的溶血磷脂酸纳米颗粒，两步法制备溶血磷脂酸脂质纳米粒，有机溶剂挥发法制备溶血磷脂酸脂质体。
进一步地，在步骤(1)中，所述具有骨诱导活性的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙颗粒进行表面修饰，可通过纳米颗粒提高纳米复合物的力学性能，弥补其它活性药物的加入对高分子聚合物力学的负面作用。
进一步地，在步骤(2)中，所述的可生物降解的医用高分子的浓度优选1％-4％。
进一步地，在步骤(3)中，所述的基质溶液中活性物的搅拌时间为3-12h，确保纳米颗粒表面修饰的活性分子不被溶剂破坏。
进一步地，在步骤(5)中，所述的真空干燥其温度不超过40℃，时间确保溶剂的完全挥发为准。
进一步地，所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，制备的仿生支架能够作为局域仿生药物释放系统，发挥溶血磷脂酸在骨组织修复的作用，同时含钙活性物的骨诱导作用，并且通过纳米颗粒的表面修饰提高支架的力学性能。
其中，载溶血磷脂酸是最简单的糖磷脂之一，它是血清中的正常成分之一，通过制备纳米颗粒，能够保证在制备过程中其生物活性不丢失，同时实现药物的缓释。
采用去溶剂法制备白蛋白包裹的溶血磷脂酸纳米颗粒，两步法制备溶血磷脂酸脂质纳米粒，有机溶剂挥发法制备溶血磷脂酸脂质体，通过冷冻干燥获得的纳米颗粒均可以满足要求，作为电纺溶液的活性物。
制备的样品具备良好的力学性能和促成骨等特性。
实施例1：
1)、溶血磷脂酸纳米颗粒制备：以溶血磷脂酸为活性物质，白蛋白，壳聚糖，乙醇为辅料，通过去溶剂法制备溶血磷脂酸纳米颗粒，其粒径约为280nm；冷冻干燥得到纳米颗粒；
2)、纳米羟基磷灰石表面修饰：取1.0g纳米羟基磷灰石与beta磷酸三钙混合物，加入40ml Tris-HCl溶液中，搅拌下加入25mg多巴胺和和55mg聚乙烯亚胺体系表面处理12h；
3)、电纺基质溶液制备：取聚己内酯和聚乳酸共聚物分布为0.5g和0.5g；加入到6ml的六氟异丙醇溶剂中，磁力搅拌溶解制得聚合物溶液；
4)、纳米复合溶液制备：将干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在37℃处理30min；将纳米颗粒抽滤除水后，称取0.01g加入基质溶液中，继续磁力搅拌至均匀分布；
5)、称取0.02g溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌5h；
6)、静电纺丝：将获得的溶液通过高压静电纺丝机制备静电纺丝支架；
7)、产品干燥：将含溶血磷脂酸和含钙活性材料的仿生支架37℃真空干燥18h，获得样品；样品是三维多孔支架结构，具有良好的成骨活性和力学性能。
实施例2：
1)、溶血磷脂酸纳米颗粒制备：以溶血磷脂酸为活性物质，冷冻干燥得到纳米颗粒；磷脂，甘油，SPAN80为辅料制备多巴胺脂质纳米粒，粒径约为180nm；冷冻干燥得到纳米颗粒；
2)、纳米羟基磷灰石表面修饰：取1.0g beta磷酸三钙，加入40ml Tris盐酸溶液中，搅拌下加入40mg多巴胺和和40mg聚乙烯亚胺体系表面处理24h；
3)、电纺基质溶液制备：取聚己内酯和丝素蛋白分布0.7g和0.3g；加入到6ml的三氟乙醇和二氯甲烷混合溶剂中，磁力搅拌溶解制得聚合物溶液；
4)、纳米复合溶液制备：将干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在30℃处理45min；将纳米颗粒抽滤除水后，称取0.008g加入基质溶液中，继续磁力搅拌至均匀分布；
5)、称取0.02g溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌10h；
6)、静电纺丝：将获得的溶液通过高压静电纺丝机制备静电纺丝支架；
7)、产品干燥：将含溶血磷脂酸和含钙活性材料的仿生支架37℃真空干燥24h，获得样品；样品是三维多孔支架结构，具有良好的成骨活性和力学性能。
实施例3：
1)、溶血磷脂酸纳米颗粒制备：以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，胆固醇，吐温80为辅料制备溶血磷脂酸脂质体，粒径约为360nm；冷冻干燥得到纳米颗粒；
2)、纳米羟基磷灰石表面修饰：取1.0gbeta磷酸三钙，加入40ml Tris盐酸溶液中，搅拌下加入60mg多巴胺和和20mg聚乙烯亚胺体系表面处理5h；
3)、电纺基质溶液制备：取聚己内酯1g，加入到6ml的三氟乙醇中，磁力搅拌溶解制得聚合物溶液；
4)、纳米复合溶液制备：将干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在40℃处理30min；将纳米颗粒抽滤除水后，称取0.02g加入基质溶液中，继续磁力搅拌至均匀分布；
5)、称取0.01g溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌10h；
6)、静电纺丝：将获得的溶液通过高压静电纺丝机制备静电纺丝支架；
7)、产品干燥：将含溶血磷脂酸和含钙活性材料的仿生支架37℃真空干燥24h，获得样品；样品是三维多孔支架结构，具有良好的成骨活性和力学性能。
实施例4：
1)、溶血磷脂酸纳米颗粒制备：以溶血磷脂酸为活性物质，磷脂，胆固醇，吐温80为辅料制备溶血磷脂酸脂质体，粒径约为320nm；冷冻干燥得到纳米颗粒；
2)、纳米羟基磷灰石表面修饰：取1.0g纳米羟基磷灰石，加入40ml Tris盐酸溶液中，搅拌下加入60mg多巴胺和和20mg聚乙烯亚胺体系表面处理5h；
3)、电纺基质溶液制备：取聚乳酸和聚乳酸-羟基乙酸共聚物各0.5g；加入到6ml的三氟乙醇中，磁力搅拌溶解制得聚合物溶液；
4)、纳米复合溶液制备：将干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在50℃处理25min；将纳米颗粒抽滤除水后，称取0.005g加入基质溶液中，继续磁力搅拌至均匀分布；
5)、称取0.03g溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌12h；
6)、静电纺丝：将获得的溶液通过高压静电纺丝机制备静电纺丝支架；
7)、产品干燥：将含溶血磷脂酸和含钙活性材料的仿生支架37℃真空干燥24h，获得样品；样品是三维多孔支架结构，具有良好的成骨活性和力学性能。
实施例5：
1)、溶血磷脂酸纳米颗粒制备：以溶血磷脂酸为活性物质，白蛋白，壳聚糖，乙醇为辅料，通过去溶剂法制备溶血磷脂酸纳米颗粒，粒径约为390nm；冷冻干燥得到纳米颗粒；
2)、纳米羟基磷灰石表面修饰：取1.0g纳米羟基磷灰石，加入40ml Tris盐酸溶液中，搅拌下加入70mg多巴胺和和30mg聚乙烯亚胺体系表面处理12h；
3)、电纺基质溶液制备：取聚己内酯和丝素蛋白分布0.7g和0.3g；加入到6ml的六氟乙异丙醇溶剂中，磁力搅拌溶解制得聚合物溶液；
4)、纳米复合溶液制备：将干燥的表面修饰的钙活性纳米颗粒采用富含氧气的水溶液，在25℃处理60min；将纳米颗粒抽滤除水后，称取0.015g加入基质溶液中，继续磁力搅拌至均匀分布；
5)、称取0.01g溶血磷脂酸纳米颗粒，加入上述的混合溶液中，继续搅拌10h；
6)、静电纺丝：将获得的溶液通过高压静电纺丝机制备静电纺丝支架；
7)、产品干燥：将含溶血磷脂酸和含钙活性材料的仿生支架37℃真空干燥24h，获得样品；样品是三维多孔支架结构，具有良好的成骨活性和力学性能。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：
(1)、制备活性物，搁置待用；
其中，所述制备的活性物包括：
一、制备溶血磷脂酸纳米颗粒：包裹溶血磷脂酸纳米颗粒的白蛋白纳米颗粒、脂质体或脂质纳米粒；其粒径在100-400nm；
二、对预先准备的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙进行表面修饰和预处理，
所述的表面修饰是指：采用多巴胺和聚乙烯亚胺修饰纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的表面；
所述的预处理是指：将表面修饰过的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙在使用前采用富含氧气的水溶液在30-60℃的温度下处理10-60min；所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙需在24h内使用；
(2)、将可生物降解的医用高分子置于有机溶剂中进行搅拌至完全溶解，从而得到基质溶液；
(3)、将制备的活性物加入至得到的基质溶液中，持续搅拌至活性物均匀分布，从而得到含有活性物及基质溶液的混合溶液；
(4)、将得到的含有活性物及基质溶液的混合溶液通过高压静电纺丝机制备成仿生支架；
(5)、将仿生支架通过真空干燥，获得样品，即具有载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架。
2.根据权利要求1所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述可生物降解的医用高分子为聚乳酸，聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚已内酯或丝素蛋白中的一种或者两种的组合；
所述的有机溶剂为三氟乙醇、六氟异丙醇，丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷等一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述加入基质溶液中的活性物的搅拌时间为3-12h。
4.根据权利要求1所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，在所述加入的活性物中，所述溶血磷脂酸纳米颗粒的质量比为1％-5％，所述经过表面修饰和预处理后的纳米羟基磷灰石或磷酸三钙的质量比为0.1％-2％。
5.根据权利要求1所述的一种载溶血磷脂酸纳米颗粒的仿生支架的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述真空干燥的温度≤40℃；时间在12h以上。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115252903A (zh) * 2022-06-24 2022-11-01 苏州大学附属第二医院 一种用于骨缺损修复的多功能同轴电纺支架的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429628A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 财团法人工业技术研究院 一种促进血管再生的生物可降解性复合材料及其制造方法
US20100266691A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Battelle Memorial Institute Agents and Methods to Stimulate Bone Healing
WO2012030805A2 (en) * 2010-08-30 2012-03-08 President And Fellows Of Harvard College A high strength chitin composite material and method of making
US20160346220A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-01 Autotelic Llc Phospholipid-coated therapeutic agent nanoparticles and related methods
WO2016196648A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Autotelic Llc Phospholipid-coated therapeutic agent nanoparticles and related methods
CN108434091A (zh) * 2018-06-13 2018-08-24 西安交通大学 一种促进创面愈合和肿瘤治疗的自愈合水凝胶及其制备方法
CN110106712A (zh) * 2019-05-29 2019-08-09 青岛科技大学 一种仿贻贝足黏附的聚合物-骨架界面增强剂及其制备方法
CN113842504A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 苏州大学附属第二医院 一种用于骨再生的多功能电纺支架的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429628A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 财团法人工业技术研究院 一种促进血管再生的生物可降解性复合材料及其制造方法
US20100266691A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Battelle Memorial Institute Agents and Methods to Stimulate Bone Healing
WO2012030805A2 (en) * 2010-08-30 2012-03-08 President And Fellows Of Harvard College A high strength chitin composite material and method of making
US20160346220A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-01 Autotelic Llc Phospholipid-coated therapeutic agent nanoparticles and related methods
WO2016196648A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Autotelic Llc Phospholipid-coated therapeutic agent nanoparticles and related methods
CN108434091A (zh) * 2018-06-13 2018-08-24 西安交通大学 一种促进创面愈合和肿瘤治疗的自愈合水凝胶及其制备方法
CN110106712A (zh) * 2019-05-29 2019-08-09 青岛科技大学 一种仿贻贝足黏附的聚合物-骨架界面增强剂及其制备方法
CN113842504A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 苏州大学附属第二医院 一种用于骨再生的多功能电纺支架的制备方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN JH等: "Lysophosphatidic acid protects mesenchymal stem cells against hypoxia and serum deprivation-induced apoptosis", 《STEM CELLS》 *
CHEN XD等: "Lysophosphatidic acid enhanced the osteogenic and angiogenic capability of osteoblasts via LPA1/3 receptor", 《CONNECTIVE TISSUE RESEARCH》 *
CHUANG S T等: "Reconfiguring nature’s cholesterol accepting lipoproteins as nanoparticle platforms for transport and delivery of therapeutic and imaging agents", 《NANOMATERIALS》 *
MANSELL J P等: "Lysophosphatidic acid and calcitriol co-operate to promote human osteoblastogenesis: requirement of albumin-bound LPA", 《PROSTAGLANDINS & OTHER LIPID MEDIATORS》 *
SHUAI C等: "Interfacial reinforcement in bioceramic/biopolymer composite bone scaffold: The role of coupling agent", 《COLLOIDS AND SURFACES B: BIOINTERFACES》 *
刘媛: "基于多巴胺的碳纤维表面修饰及其性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I.辑》 *
吴湘楠等: "溶血磷脂酸对骨组织细胞生物学调控功能的研究进展", 《华西口腔医学杂志》 *
张聪: "PDLLA/纳米羟基磷灰石纤维膜的制备及生物相容性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 *
胡广: "溶血磷脂酸刺激可影响成骨细胞表达结缔组织生长因子", 《中国组织工程研究》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115252903A (zh) * 2022-06-24 2022-11-01 苏州大学附属第二医院 一种用于骨缺损修复的多功能同轴电纺支架的制备方法

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