CN117159801A - 一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 - Google Patents
一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117159801A CN117159801A CN202311172350.1A CN202311172350A CN117159801A CN 117159801 A CN117159801 A CN 117159801A CN 202311172350 A CN202311172350 A CN 202311172350A CN 117159801 A CN117159801 A CN 117159801A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- opg
- sdf
- msn
- solution
- sfma
- 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
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 102100021669 Stromal cell-derived factor 1 Human genes 0.000 title claims abstract 30
- 101710088580 Stromal cell-derived factor 1 Proteins 0.000 title claims abstract 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 claims description 40
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 33
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 26
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 26
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 26
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 26
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 15
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 15
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 13
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 241000255789 Bombyx mori Species 0.000 claims description 10
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 10
- DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N methacrylic anhydride Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(=O)C(C)=C DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 9
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 9
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 8
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 4
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 abstract description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 3
- 239000002407 tissue scaffold Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 102000008108 Osteoprotegerin Human genes 0.000 description 66
- 108010035042 Osteoprotegerin Proteins 0.000 description 66
- XXUPLYBCNPLTIW-UHFFFAOYSA-N octadec-7-ynoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCC#CCCCCCC(O)=O XXUPLYBCNPLTIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 66
- 102000006573 Chemokine CXCL12 Human genes 0.000 description 65
- 108010008951 Chemokine CXCL12 Proteins 0.000 description 65
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 59
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical class [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001412 pentobarbital Drugs 0.000 description 2
- WEXRUCMBJFQVBZ-UHFFFAOYSA-N pentobarbital Chemical compound CCCC(C)C1(CC)C(=O)NC(=O)NC1=O WEXRUCMBJFQVBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 2
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061728 Bone lesion Diseases 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 208000004550 Postoperative Pain Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061363 Skeletal injury Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- FCPVYOBCFFNJFS-LQDWTQKMSA-M benzylpenicillin sodium Chemical compound [Na+].N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C([O-])=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 FCPVYOBCFFNJFS-LQDWTQKMSA-M 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 229940045110 chitosan Drugs 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229940014259 gelatin Drugs 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009851 immunogenic response Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- -1 methacryloyl Chemical group 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000004079 mineral homeostasis Effects 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 230000008467 tissue growth Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明提供了一种缓释OPG和SDF‑1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法。通过制备纳米复合双网络水凝胶支架GelMA/SFMA/SDF‑1/OPG@MSN以形成高机械强度的骨组织支架，同时持续释放OPG和SDF‑1促进成骨细胞的迁移和分化，有效解决了骨组织缺损及其再生问题。此外，MSN由于其超大的比表面积、高载药量和极低的毒性而经常被用作载药载体。本发明制备了负载OPG和SDF‑1的MSN，并将其载入GelMA/SFMA双网络水凝胶支架内，实现OPG和SDF‑1的缓释，促进骨组织再生。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米复合水凝胶支架的制备方法，属于医用生物材料技术领域，特别是涉及一种缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法。
背景技术
作为动态的承重组织，骨组织在人体中具有多种重要的生理功能，包括维持体形、解毒、保护骨髓或器官等。此外，它可以被认为是矿物质的仓库，通过储存或释放矿物质来保持矿物质稳态。创伤、感染、肿瘤和与年龄相关的骨缺陷是与骨损伤相关的一些最常见的损失。尽管骨组织具有内源性自愈/再生能力，但骨损伤的重建对患者和临床外科医生来说仍然是一项巨大的挑战。
临床上已探索出多种策略用于骨缺损的治疗，例如同种异体移植、自体移植和异种移植。然而这些方法存在很大的局限，包括供区破损、大节段骨丢失、形态不匹配以及手术引起的术后疼痛等。
再生医学为骨缺损的再生提供了一种有前景的方法。水凝胶是通过亲水性聚合物之间的交联反应形成的具有3D网络结构的水溶胀性聚合物材料。水凝胶凭借其仿生特性，可以模仿ECM的内部环境，促进细胞分化甚至组织生长。天然水凝胶(如壳聚糖、胶原蛋白、海藻酸钠、明胶和透明质酸(HA))具有良好的生物相容性，已成为骨修复应用中有吸引力的生物医学材料。
然而，它们在实际应用中存在一些缺点，例如机械强度低、生物降解速率不可控和潜在的免疫原性反应。因此，我们分别对明胶和丝素蛋白进行了改性合成了甲基丙烯酰化明胶(GelMA)和甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)，并制备了GelMA/SFMA双网络水凝胶，以改善支架材料的力学性能。
用于骨再生的水凝胶植入物必须具有高机械性能，以支撑要替换的骨骼所承受的负载，并且成熟的骨骼应具有强度、韧性和生理稳定性的独特组合。然而，目前报道的高强度水凝胶很少能满足这些严格的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米复合双网络水凝胶支架GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN的制备方法，用以形成高机械强度的骨组织支架，同时持续释放OPG和SDF-1促进成骨细胞的迁移和分化，可有效解决骨组织缺损及其再生的技术问题。
本发明提供一种缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
1)步骤(a)甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)的合成
将蚕茧浸没在Na2CO3溶液中煮沸，获得脱胶的丝素蛋白；然后，将脱胶的丝素蛋白在干燥箱中干燥；将脱胶SF溶解在溴化锂溶液中1h，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯；反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析；将得到的SFMA溶液冷冻，然后冷冻干燥，得到海绵状的SFMA；
2)步骤(b)甲基丙烯酸化明胶(GelMA)的合成
称取明胶溶解后，加入甲基丙烯酸酐，常温下反应，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心并收集上清液，冻干，即得GelMA；
3)步骤(c)MSN和SDF-1/OPG@MSN的制备
MSN的制备：首先，将十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和三乙醇胺(TEA)溶于蒸馏水中，搅拌；然后加入正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌，离心得到沉淀；将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物；将所得产物分散在乙醇中，并向溶液中加入APTES；溶液回流反应，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存；
SDF-1/OPG@MSN的制备：将MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN；
4)步骤(d)GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶的制备：
将SDF-1/OPG@MSN加入去离子水中分散均匀，将GelMA、SFMA溶解在上述溶液中，然后加入光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
进一步地，所述步骤(a)中，
所述Na2CO3溶液浓度为0.05M；所述蚕茧每1g使用100mL Na2CO3溶液；
所述脱胶丝素蛋白与蚕茧的重量比为1:1；
所述溴化锂溶液的浓度为9.3M；
所述脱胶丝素蛋白溶解于溴化锂溶液的温度为60℃；
所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为每1g脱胶丝素蛋白缓慢滴加0.6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯；
所述蒸馏水透析时间为7天。
进一步地，所述步骤(b)中，
所述明胶溶解为每1g明胶溶解在12.5mL的蒸馏水中；所述溶解温度为60℃；
所述甲基丙烯酸酐用量为每1g明胶加入0.6mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应时间为8h；
所述离心为8000rpm离心5min。
进一步地，所述步骤(c)中，
所述十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺的重量比为20:1；溶解比例为每1g十六烷基三甲基氯化铵溶解于10mL蒸馏水中；所述溶解温度为95℃；
所述搅拌时间为1h；
所述正硅酸乙酯的用量为每1g十六烷基三甲基氯化铵加入0.75mL正硅酸乙酯；所述离心为15000rpm离心15min；
所述乙醇用量为50mL；所述APTES用量为200μL；
所述溶液回流反应温度为60℃，时间为4h；
所述MSN的用量为每1mgMSN纳米粒子与5ng OPG和30ng SDF-1溶液进行孵育。
进一步地，所述步骤(d)中，
所述SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀；
所述GelMA在去离子水中的浓度为10％(w/v)；
所述SFMA的溶解浓度为0％(w/v)、或4％(w/v)、或6％(w/v)、或8％(w/v)；
所述光引发剂LAP的加入量为0.1％(w/v)。
更进一步地，所述步骤(d)中，所述SFMA的溶解浓度为8％(w/v)。
本发明提供如上所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：
负载包裹OPG和SDF-1的MSN的第四水凝胶GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN制备方法是：
1)将10g的蚕茧浸没在1L 0.05M Na2CO3溶液中在100℃下煮沸30min，并用蒸馏水洗涤数次，获得脱胶的丝素蛋白；然后，将脱胶的丝素蛋白在干燥箱中干燥36h，将10g脱胶丝素蛋白在60℃下溶解在9.3M溴化锂溶液中1h，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯；反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析7天；将得到的SFMA溶液在-80℃下冷冻12h，然后冷冻干燥36h，得到海绵状的SFMA；
2)称取20g的明胶溶解在250mL的蒸馏水中，60℃溶解后，加入12mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应8h，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心8000rpm 5min，收集上清液，-80℃冻干，即得GelMA；
3)首先，将2g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和0.1g三乙醇胺(TEA)在95℃溶于20mL蒸馏水中，搅拌1h，然后加入1.5mL正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌1h，15000rpm离心15min得到沉淀，将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物；将所得产物分散在50mL乙醇中，并向溶液中加入200μL的APTES；溶液60℃回流反应4h，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存；
4)将5mg MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN；
5)将SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA 10％(w/v)溶解在溶液中，并将SFMA 8％(w/v)溶解在溶液中；然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
借由上述技术方案，本发明纳米复合双网络水凝胶支架GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN的制备方法具有的有益效果是：
第一，本发明形成了双网络水凝胶支架，提高了水凝胶支架的力学性能。
第二，本发明实现了OPG和SDF-1的双重负载和持续释放。
第三，本发明实现了缺损骨组织的有效再生。
附图说明
图1显示的是功效试验例1MSN的透射电镜图。
图2显示的是功效试验例2Gel和GelMA的核磁氢谱图。
图3显示的是功效试验例3SF和SFMA的核磁氢谱图。
图4显示的是功效试验例4四种水凝胶的应力-应变曲线。
图5显示的是功效试验例5中实施例样品和对比例样品中OPG的释放曲线。
图6显示的是功效试验例6中实施例样品和对比例样品中SDF-1的释放曲线。
图7显示的是功效试验例7中载不同药物的水凝胶支架对股骨缺损小鼠的治疗效果图。
具体实施方式
以下通过具体较佳实施例结合附图和效果试验例对本发明作进一步的详细说明，但这些实施例只是为了说明，并不是对本发明的限制。
一种可同时缓释骨保护素(OPG)和基质细胞衍生因子-1(SDF-1)的纳米复合水凝胶支架的制备方法，该水凝胶支架用于股骨再生的治疗。
本发明是属于医用生物材料技术领域，具体涉及骨再生水凝胶的制备配方，包含甲基丙烯酸化丝素蛋白的合成、甲基丙烯酸化明胶的合成、介孔二氧化硅的合成，甲基丙烯酸化明胶/甲基丙烯酸化丝素蛋白水凝胶的制备，负载生长因子的介孔二氧化硅的制备，上述提及的各组分添加比例及骨修复水凝胶性能评价。
本发明提供了一种缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法。通过制备纳米复合双网络水凝胶支架GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN以形成高机械强度的骨组织支架，同时持续释放OPG和SDF-1促进成骨细胞的迁移和分化，有效解决了骨组织缺损及其再生问题。
介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)因其生物相容性和低成本也被视为骨组织再生的潜在候选者。介孔二氧化硅纳米粒子富含丰富的硅元素，可有效促进骨基质沉积和BMSCs募集，从而有效促进骨组织再生。
此外，MSN由于其超大的比表面积、高载药量和极低的毒性而经常被用作载药载体。我们制备了负载OPG和SDF-1的MSN，并将其载入GelMA/SFMA双网络水凝胶支架内，实现OPG和SDF-1的缓释，促进骨组织再生。
以下实施例采用透射电镜验证介孔二氧化硅的形态，采用核磁氢谱验证甲基丙烯酰化明胶和甲基丙烯酰化丝素蛋白的合成，采用压缩测试验证水凝胶的力学性能，采用Elisa测定OPG和SDF-1从水凝胶中的释放趋势，采用大鼠股骨损伤模型分析纳米复合水凝胶支架的治疗效果。
一种缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其包括以下步骤：
步骤(a)甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)的合成
将10g的蚕茧浸没在1L 0.05M Na2CO3溶液中在100℃下煮沸30分钟，并用蒸馏水洗涤数次，获得脱胶的丝素蛋白。然后，将脱胶的丝素蛋白(SF)在干燥箱中干燥36小时。为了获得SFMA，将10g脱胶SF在60℃下溶解在9.3M溴化锂(LiBr)溶液中1小时，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析7天。将得到的SFMA溶液在-80℃下冷冻12小时，然后冷冻干燥36小时，得到海绵状的SFMA。
步骤(b)甲基丙烯酸化明胶(GelMA)的合成
称取20g的明胶溶解在250mL的蒸馏水中，60℃溶解后，加入12mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应8h，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心8000rpm 5min，收集上清液，-80℃冻干，即得GelMA。
步骤(c)MSN和SDF-1/OPG@MSN的制备
MSN的制备：
首先，将2g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和0.1g三乙醇胺(TEA)在95℃溶于20mL蒸馏水中，搅拌1h，然后加入1.5mL正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌1h，15000rpm离心15min得到沉淀，将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物。将所得产物分散在50mL乙醇中，并向溶液中加入200μL的APTES。溶液60℃回流反应4h，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存。
SDF-1/OPG@MSN的制备：
将5mg MSN纳米粒子与5ng/mL OPG和30ng/mL SDF-1溶液各1mL在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG和SDF-1的包封化。
步骤(d)GelMA/SFMA水凝胶的制备
将SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA在去离子水中的浓度固定为10％(w/v)，并将不同量的SFMA 0％(w/v)、4％(w/v)、6％(w/v)、8％(w/v))溶解在上述溶液中，然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到第一水凝胶(GelMA/0％SFMA)；第二水凝胶(GelMA/4％SFMA)；第三水凝胶(GelMA/6％SFMA)；第四水凝胶(GelMA/8％SFMA)四种水凝胶；即得到GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
本发明制备了GelMA/SFMA双网络水凝胶以提高水凝胶支架的机械性能，并筛选出符合骨组织强度的水凝胶支架。合成了MSN以进一步制备纳米复合水凝胶支架，提供适合骨组织再生微环境，同时MSN负载了OPG和SDF-1进一步促进成骨细胞迁移和分化。
与传统的明胶基水凝胶支架不同，本水凝胶支架加入了SFMA，形成水网络水凝胶以进一步提高了支架的力学性能。本发明所制备的本水凝胶支架实现了OPG和SDF-1的双重负载和持续释放。
以下将通过具体较佳实施例结合效果试验例对本发明负载包裹OPG和SDF-1的MSN的水凝胶支架作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例：
负载包裹OPG和SDF-1的MSN的第四水凝胶(GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶)的制备：
甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)的合成：将10g的蚕茧浸没在1L 0.05M Na2CO3溶液中在100℃下煮沸30分钟，并用蒸馏水洗涤数次，获得脱胶的丝素蛋白。然后，将脱胶的丝素蛋白(SF)在干燥箱中干燥36小时。为了获得SFMA，将10g脱胶SF在60℃下溶解在9.3M溴化锂(LiBr)溶液中1小时，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析7天。将得到的SFMA溶液在-80℃下冷冻12小时，然后冷冻干燥36小时，得到海绵状的SFMA。
甲基丙烯酸化明胶(GelMA)的合成：称取20g的明胶溶解在250mL的蒸馏水中，60℃溶解后，加入12mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应8h，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心8000rpm 5min，收集上清液，-80℃冻干，即得GelMA。
MSN的制备：首先，将2g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和0.1g三乙醇胺(TEA)在95℃溶于20mL蒸馏水中，搅拌1h，然后加入1.5mL正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌1h，15000rpm离心15min得到沉淀，将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物。将所得产物分散在50mL乙醇中，并向溶液中加入200μL的APTES。溶液60℃回流反应4h，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存。
1)将5mg MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN；
2)将SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA 10％(w/v)溶解在溶液中，并将SFMA 8％(w/v)溶解在溶液中。然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
对比例1：GelMA/8％SFMA的制备：
将GelMA在去离子水中的浓度固定为10％(w/v)，并将SFMA 8％(w/v))溶解在上述溶液中，然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/8％SFMA水凝胶。
对比例2：GelMA/SFMA/OPG@MSN的制备：
1)将5mg MSN纳米粒子与OPG溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG的包封化，得到OPG@MSN；
2)将OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA 10％(w/v)溶解在溶液中，并将SFMA 8％(w/v)溶解在溶液中。然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/SFMA/OPG@MSN水凝胶。
对比例3：GelMA/SFMA/SDF-1@MSN水凝胶的制备：
1)将5mg MSN纳米粒子与SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了SDF-1的包封化，得到SDF-1@MSN；
2)将SDF-1@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA 10％(w/v)溶解在溶液中，并将SFMA 8％(w/v)溶解在溶液中。然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/SFMA/SDF-1@MSN水凝胶。
对比例4：SDF-1/OPG@MSN的制备：
1)首先，将2g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和0.1g三乙醇胺(TEA)在95℃溶于20mL蒸馏水中，搅拌1h，然后加入1.5mL正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌1h，15000rpm离心15min得到沉淀，将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物。将所得产物分散在50mL乙醇中，并向溶液中加入200μL的APTES。溶液60℃回流反应4h，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存。
2)将5mg MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN。
功效试验例1：MSN结构检测
步骤一：按照实施例“MSN的制备”制备MSN。
步骤二：将MSN超声分散，滴加在铜网上，待完全干燥后用TEM观察。
结果如图1所示，MSN为球形介孔结构，粒径在50nm左右。
功效试验例2：甲基丙烯酸化明胶(GelMA)检测
步骤一：按照实施例“甲基丙烯酸化明胶(GelMA)的合成”制备GelMA。
步骤二：以氘代重水作为溶剂，分别称取3-5mg明胶和GelMA溶解，待溶液完全溶解至澄清后，装入干净的核磁管中，利用核磁共振波谱仪在室温条件下进行核磁结构测定。
结果如图2所示，GelMA核磁氢谱图中在化学位移为5.82和6.23新出现的吸收峰，对应为甲基丙烯酰胺键烯烃键上氢的吸收峰，可证明Gel改性成功。
功效试验例3：甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)检测
步骤一：按照实施例“甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)的合成”制备SFMA。
步骤二：以氘代重水作为溶剂，分别称取3-5mg SF和SFMA溶解，待溶液完全溶解至澄清后，装入干净的核磁管中，利用核磁共振波谱仪在室温条件下进行核磁结构测定。
结果如图3所示，SFMA核磁氢谱图中在化学位移为6.11新出现的吸收峰，对应为甲基丙烯酰胺键烯烃键上氢的吸收峰，可证明SF改性成功。
功效试验例4：GelMA/SFMA水凝胶压缩应力检测
步骤一：按照实施例方法制备以下四种GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶：
将GelMA在去离子水中的浓度固定为10％(w/v)，并将不同量的SFMA 0％(w/v)、4％(w/v)、6％(w/v)、8％(w/v))溶解在上述溶液中，然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到第一水凝胶(GelMA/0％SFMA)；第二水凝胶(GelMA/4％SFMA)；第三水凝胶(GelMA/6％SFMA)；第四水凝胶(GelMA/8％SFMA)四种水凝胶。
步骤二：用万能试验机对水凝胶的压缩模量进行测试。将圆柱形样品以恒定速率压缩，直至破裂，记录水凝胶破裂所需的力。
结果如图4所示，GelMA/8％SFMA水凝胶的压缩应力最大为560kPa，GelMA/6％SFMA水凝胶的压缩应力最大为209kPa。所有的结果表明，GelMA/SFMA水凝胶的压缩应力可以通过调节SFMA的浓度来调节。
功效试验例5：OPG的释放量检测
步骤一：按照实施例方法制备得到实施例样品。
步骤二：按照对比例4方法制备得到对比例样品。
步骤三：将1mL实施例水凝胶浸入10mL PBS中，置于37℃、100rpm的恒温摇床中。在给定的时间点，收集1mL上清液并用1mL新鲜PBS替换。通过使用Elisa试剂盒测定释放液中OPG浓度，并计算释放量。
结果如图5所示，由于水凝胶的包裹，OPG的释放量低于直接在MSN中的释放量，可以更好地延长生长因子缓释时间。
功效试验例6：SDF-1的释放量检测
步骤一：按照实施例方法制备得到实施例样品。
步骤二：按照对比例4方法制备得到对比例样品。
步骤三：将1mL实施例样品水凝胶浸入10mL PBS中，置于37℃、100rpm的恒温摇床中。在给定的时间点，收集1mL上清液并用1mL新鲜PBS替换。通过使用Elisa试剂盒测定释放液中SDF-1浓度，并计算释放量。
结果如图6所示，由于水凝胶的包裹，SDF-1的释放量低于直接在MSN中的释放量，可以更好地延长生长因子缓释时间。
功效试验例7：水凝胶支架对股骨缺损小鼠的治疗效果检测
步骤一：按照对比例1方法制备得到对比例1水凝胶。
步骤二：按照对比例2方法制备得到对比例2水凝胶。
步骤三：按照对比例3方法制备得到对比例3水凝胶。
步骤四：按照实施例方法制备得到实施例水凝胶。
步骤五：6-8周的雌性SD大鼠随机分为5组，腹腔注射0.3mL 1％的戊巴比妥钠进行麻醉。剔去腿部毛发，用碘伏对皮肤消毒，手术刀切开皮肤和肌肉，暴露股骨髁部。用电钻在股骨髁部造成直径3mm、深度3mm的环形损伤。填入水凝胶后用手术缝合线对肌肉和皮肤进行缝合。未经治疗的大鼠作为空白对照组。术后3天对大鼠注射青霉素钠溶液，以防感染。分别在术后第1、2、4周对大鼠注射过量戊巴比妥钠进行安乐死，钝性分离股骨，固定于4％多聚甲醛中。
步骤六：将解剖并固定的大鼠股骨放置在MCT-Sharp固定器中。通过CT对股骨远端进行扫描。
结果如图7所示，实施例治疗的组具有最快的骨再生速度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：
1)步骤(a)甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)的合成
将蚕茧浸没在Na2CO3溶液中煮沸，获得脱胶的丝素蛋白；然后，将脱胶的丝素蛋白在干燥箱中干燥；将脱胶丝素蛋白溶解在溴化锂溶液中1h，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯；反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析；将得到的SFMA溶液冷冻，然后冷冻干燥，得到海绵状的SFMA；
2)步骤(b)甲基丙烯酸化明胶(GelMA)的合成
称取明胶溶解后，加入甲基丙烯酸酐，常温下反应，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心并收集上清液，冻干，即得GelMA；
3)步骤(c)MSN和SDF-1/OPG@MSN的制备
MSN的制备：首先，将十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺溶于蒸馏水中，搅拌；然后加入正硅酸乙酯，继续搅拌，离心得到沉淀；将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物；将所得产物分散在乙醇中，并向溶液中加入APTES；溶液回流反应，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存；
SDF-1/OPG@MSN的制备：将MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN；
4)步骤(d)GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶的制备：
将SDF-1/OPG@MSN加入去离子水中分散均匀，将GelMA、SFMA溶解在上述溶液中，然后加入光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
2.如权利要求1所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中，
所述Na2CO3溶液浓度为0.05M；所述蚕茧每1g使用100mL Na2CO3溶液；
所述脱胶丝素蛋白与蚕茧的重量比为1:1；
所述溴化锂溶液的浓度为9.3M；
所述脱胶丝素蛋白溶解于溴化锂溶液的温度为60℃；
所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为每1g脱胶丝素蛋白缓慢滴加0.6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯；
所述蒸馏水透析时间为7天。
3.如权利要求1所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中，
所述明胶溶解为每1g明胶溶解在12.5mL的蒸馏水中；所述溶解温度为60℃；
所述甲基丙烯酸酐用量为每1g明胶加入0.6mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应时间为8h；
所述离心为8000rpm离心5min。
4.如权利要求1所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(c)中，
所述十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺的重量比为20:1；溶解比例为每1g十六烷基三甲基氯化铵溶解于10mL蒸馏水中；所述溶解温度为95℃；
所述搅拌时间为1h；
所述正硅酸乙酯的用量为每1g十六烷基三甲基氯化铵加入0.75mL正硅酸乙酯；所述离心为15000rpm离心15min；
所述乙醇用量为50mL；所述APTES用量为200μL；
所述溶液回流反应温度为60℃，时间为4h；
所述MSN的用量为每1mgMSN纳米粒子与5ng OPG和30ng SDF-1溶液进行孵育。
5.如权利要求1所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(d)中，
所述SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀；
所述GelMA在去离子水中的浓度为10％(w/v)；
所述SFMA的溶解浓度为0％(w/v)、或4％(w/v)、或6％(w/v)、或8％(w/v)；
所述光引发剂LAP的加入量为0.1％(w/v)。
6.如权利要求5所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(d)中，所述SFMA的溶解浓度为8％(w/v)。
7.如权利要求1所述的缓释OPG和SDF-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于：
负载包裹OPG和SDF-1的MSN的第四水凝胶GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN制备方法是：
1)将10g的蚕茧浸没在1L 0.05M Na2CO3溶液中在100℃下煮沸30min，并用蒸馏水洗涤数次，获得脱胶的丝素蛋白；然后，将脱胶的丝素蛋白在干燥箱中干燥36h，将10g脱胶丝素蛋白在60℃下溶解在9.3M溴化锂溶液中1h，磁力搅拌器搅拌，然后缓慢滴加6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯；反应8h后，将溶液通过神奇滤布过滤并去除盐分，使用透析袋用蒸馏水透析7天；将得到的SFMA溶液在-80℃下冷冻12h，然后冷冻干燥36h，得到海绵状的SFMA；
2)称取20g的明胶溶解在250mL的蒸馏水中，60℃溶解后，加入12mL的甲基丙烯酸酐，常温下反应8h，蒸馏水透析3-5日(截留分子量：3500)，离心8000rpm 5min，收集上清液，-80℃冻干，即得GelMA；
3)首先，将2g十六烷基三甲基氯化铵和0.1g三乙醇胺在95℃溶于20mL蒸馏水中，搅拌1h，然后加入1.5mL正硅酸乙酯，继续搅拌1h，15000rpm离心15min得到沉淀，将沉淀用乙醇洗涤3次，除去残留反应物；将所得产物分散在50mL乙醇中，并向溶液中加入200μL的APTES；溶液60℃回流反应4h，离心、水洗后，得到氨基功能化的MSN(MSN-NH2)，将其在乙醇中重新分散，4℃冰箱中保存；
4)将5mg MSN纳米粒子与OPG和SDF-1溶液在4℃的超纯水中孵育3天，实现了OPG和SDF-1的包封化，得到SDF-1/OPG@MSN；
5)将SDF-1/OPG@MSN以10mg/mL比例加入去离子水中分散均匀，将GelMA 10％(w/v)溶解在溶液中，并将SFMA 8％(w/v)溶解在溶液中；然后加入0.1％(w/v)光引发剂LAP，405nm蓝光照射10s，即得到GelMA/8％SFMA/SDF-1/OPG@MSN水凝胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311172350.1A CN117159801A (zh) | 2023-09-12 | 2023-09-12 | 一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311172350.1A CN117159801A (zh) | 2023-09-12 | 2023-09-12 | 一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117159801A true CN117159801A (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=88931558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311172350.1A Pending CN117159801A (zh) | 2023-09-12 | 2023-09-12 | 一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117159801A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107261994A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 | 一种核-壳结构的制备方法 |
| CN109824922A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-31 | 湖北工程学院 | 一种具有红外光响应的水凝胶材料及其制备方法 |
| CN110075348A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-02 | 温州医科大学 | 用于制备pH敏感双网络水凝胶的溶胶体系、水凝胶及应用 |
| CN110330797A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-15 | 东华大学 | 一种光交联双改性的丝素蛋白-明胶复合生物墨水及其制备方法和应用 |
| CN112321778A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-05 | 中康华信医疗科技(广州)有限公司 | 一种双蛋白水凝胶的制备方法 |
| RU2019135035A (ru) * | 2019-10-31 | 2021-04-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ повышения состоятельности кишечного анастомоза с использованием биорезорбируемой трубки на основе метакрилированного желатина и метакрилированного фиброина |
| CN112807489A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-18 | 广东省人民医院 | 一种用于软骨修复的可注射脱细胞支架及其制备方法与应用 |
| CN113045717A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-29 | 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 | 一种负载脂肪干细胞和血浆的明胶-丝素蛋白水凝胶及其制备方法和应用 |
| CN115779147A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-14 | 常州大学 | 兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法 |
| CN115998945A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-04-25 | 苏州大学附属第一医院 | 搭载药物控释微球的多功能水凝胶补片的制备方法与应用 |
| CN116421780A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-07-14 | 华南理工大学 | 一种基于丝素蛋白和明胶的生物打印墨水及其制备与应用 |
-
2023
- 2023-09-12 CN CN202311172350.1A patent/CN117159801A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107261994A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 | 一种核-壳结构的制备方法 |
| CN109824922A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-31 | 湖北工程学院 | 一种具有红外光响应的水凝胶材料及其制备方法 |
| CN110075348A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-02 | 温州医科大学 | 用于制备pH敏感双网络水凝胶的溶胶体系、水凝胶及应用 |
| CN110330797A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-15 | 东华大学 | 一种光交联双改性的丝素蛋白-明胶复合生物墨水及其制备方法和应用 |
| RU2019135035A (ru) * | 2019-10-31 | 2021-04-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ повышения состоятельности кишечного анастомоза с использованием биорезорбируемой трубки на основе метакрилированного желатина и метакрилированного фиброина |
| CN112321778A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-05 | 中康华信医疗科技(广州)有限公司 | 一种双蛋白水凝胶的制备方法 |
| CN112807489A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-18 | 广东省人民医院 | 一种用于软骨修复的可注射脱细胞支架及其制备方法与应用 |
| CN113045717A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-29 | 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 | 一种负载脂肪干细胞和血浆的明胶-丝素蛋白水凝胶及其制备方法和应用 |
| CN115779147A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-14 | 常州大学 | 兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法 |
| CN115998945A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-04-25 | 苏州大学附属第一医院 | 搭载药物控释微球的多功能水凝胶补片的制备方法与应用 |
| CN116421780A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-07-14 | 华南理工大学 | 一种基于丝素蛋白和明胶的生物打印墨水及其制备与应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 义勇;魏垒;: "基质细胞衍生因子-1与骨再生修复", 国际骨科学杂志, no. 03, 25 May 2016 (2016-05-25), pages 59 - 62 * |
| 傅文麒;刘慧颖;: "种植体表面生物活性元素的添加及其对骨免疫微环境的调控", 口腔医学研究, no. 10, 19 October 2020 (2020-10-19), pages 21 - 24 * |
| 姚佳佳;娄世锋;张萍;晏丽;: "温敏型水凝胶加载基质细胞衍生因子-1的骨髓内控释促进造血", 重庆医科大学学报, no. 07, 28 July 2013 (2013-07-28), pages 76 - 79 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107349470B (zh) | 一种无机纳米颗粒增强水凝胶的制备方法及其在人工骨膜中的应用 | |
| CN112618795B (zh) | 一种仿生矿化胶原凝胶及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | Injectable composite hydrogel promotes osteogenesis and angiogenesis in spinal fusion by optimizing the bone marrow mesenchymal stem cell microenvironment and exosomes secretion | |
| Li et al. | A bone regeneration strategy via dual delivery of demineralized bone matrix powder and hypoxia-pretreated bone marrow stromal cells using an injectable self-healing hydrogel | |
| CN110548171B (zh) | 一种明胶基骨组织粘合剂、其制备方法和应用 | |
| Sadeghian et al. | Dentin extracellular matrix loaded bioactive glass/GelMA support rapid bone mineralization for potential pulp regeneration | |
| Wong et al. | Calcium peroxide aids tyramine-alginate gel to crosslink with tyrosinase for efficient cartilage repair | |
| Qiu et al. | A lubricant and adhesive hydrogel cross-linked from hyaluronic acid and chitosan for articular cartilage regeneration | |
| CN110746516B (zh) | 一种基于胶原的天然高分子水凝胶及其制备方法 | |
| CN117159801A (zh) | 一种缓释opg和sdf-1促进骨组织再生的纳米复合水凝胶支架的制备方法 | |
| CN112646202A (zh) | 一种功能化双网络水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN111870739A (zh) | 一种多功能改性壳聚糖自愈合水凝胶的制备方法及应用 | |
| BR112019021533B1 (pt) | Material regenerativo de tecidos conjuntivos, tais como osso, dentina ou polpa, compreendendo silicato de cálcio | |
| US7205337B2 (en) | End-capped polymers and compositions containing such compounds | |
| CN111793225A (zh) | 一种明胶/结冷胶/羟基磷灰石复合水凝胶及其制备方法 | |
| KR20220050659A (ko) | 그래핀 옥사이드를 포함하는 체내 주입형 하이드로겔 | |
| Sun et al. | Preparation of Bioactive Glass/Modified Gelatin/Collagen Composite Scaffold and Its Effect on Repair of Sciatic Nerve Defect | |
| CN113559324B (zh) | 纳米复配液在软骨细胞自体修复及再生医学美学中的应用 | |
| CN113087861B (zh) | 具有温和光热效应的改性水凝胶及其制备方法和用途 | |
| CN114984326B (zh) | 一种多重交联的可注射骨修复水凝胶制备材料及其制备方法 | |
| CN114588313B (zh) | 一种新型胶原、生物活性陶瓷复合植骨材料及其制备方法 | |
| RU2788658C2 (ru) | Регенеративный материал соединительных тканей, способ получения регенеративного материала, применение регенеративного материала, имплантат | |
| BR102021003834A2 (pt) | Biomaterial nanohíbrido contendo óxido de grafeno funcionalizado com hialuronato de sódio, processo e uso | |
| Gong et al. | Synthesis and Characterization of CSH/CS/n-HA Composite Scaffold for Bone Tissue Engineering | |
| CN115845149A (zh) | 一种负载TGF-β亲和肽的动态蛋白水凝胶及其制备方法与应用 |
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 |