一種負(fù)載骨形成蛋白的靜電紡纖維的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于聚丙交酯共聚乙交酯(PLGA)的生物可降解的靜電紡纖維并用作骨再生的導(dǎo)向膜，纖維上負(fù)載有源于骨成型蛋白質(zhì)7(BMP7)的骨形成縮氨酸1(BFP1)。針對(duì)BFP1的負(fù)載，本發(fā)明提供了一種依賴(lài)于多巴胺(PD)的簡(jiǎn)單的方法：將PLGA靜電紡纖維涂覆上多巴胺，然后在弱堿條件下用點(diǎn)涂的方法將BFP1固定到纖維表面。本發(fā)明產(chǎn)品既能人體間質(zhì)干細(xì)胞的擴(kuò)散又可以提高骨的生長(zhǎng)速度，在引導(dǎo)骨再生的臨床應(yīng)用方面非常有前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種負(fù)載骨形成蛋白的靜電紡纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電紡纖維的制備方法，尤其涉及一種負(fù)載骨形成蛋白的靜電紡纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雖然骨組織具有快速的自我修復(fù)能力，但是在一些臨界尺寸的創(chuàng)傷中，密質(zhì)骨的再生常常被纖維狀或人體上皮組織的滲透所抑制?，F(xiàn)有技術(shù)中，引導(dǎo)骨再生(GBR)方法可緩解這一問(wèn)題，這種方法通常采用多孔膜作為軟組織浸潤(rùn)的屏礙，同時(shí)促進(jìn)密質(zhì)骨的形成。
[0003]靜電紡絲是一種可以制備微米至納米尺寸的密集纖維的簡(jiǎn)單的方法，且纖維的直徑可以通過(guò)優(yōu)化紡絲液的濃度、環(huán)境和紡絲時(shí)間來(lái)控制。很多種材料，包括天然的和合成的，已經(jīng)被用來(lái)制備靜電紡纖維并且用于骨的再生。例如，聚(己內(nèi)酯)(PCL)、天然纖維和殼聚糖等的靜電紡纖維已被用于控制骨髓干細(xì)胞(hMSCs)和造骨細(xì)胞的分化，并已用在體內(nèi)骨形成方面。然而有限的生物活性，特別是誘導(dǎo)和增強(qiáng)骨再生能力，使這些材料在引導(dǎo)骨再生技術(shù)的應(yīng)用上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠理想。
[0004]骨成型蛋白質(zhì)(BMPs)是強(qiáng)有力的誘導(dǎo)分子，可以刺激骨生長(zhǎng)和干細(xì)胞到成骨細(xì)胞的分化。然而，直接將BMPs注射不能夠提供有效的骨誘導(dǎo)效應(yīng)因?yàn)槠浜芸炀蜁?huì)消散，為了解決這個(gè)問(wèn)題，嵌有BMP的靜電紡納米纖維已經(jīng)發(fā)展成為一種非常有前景的引導(dǎo)骨再生膜。利用共價(jià)結(jié)合力將BMPs固定到靜電紡納米纖維的表面，以在靶向組織產(chǎn)生連續(xù)的骨生長(zhǎng)誘導(dǎo)信號(hào)。固定的蛋白質(zhì)能夠有效地賦予其高的濃度可控的局域化信號(hào)，因?yàn)閷⑵涔潭ㄔ谏锊牧系谋砻嫱ǔＰ枰嗖襟E過(guò)程，而在這個(gè)過(guò)程中蛋白質(zhì)對(duì)生理環(huán)境是非常敏感的并且很容易變性失活。
[0005]源于BMP系列的較短順序縮氨酸的應(yīng)用提供了一種有效的途徑可以避免蛋白質(zhì)的失活。例如，源于BMP-2的縮氨酸(73-92氨基酸)已經(jīng)被合成出來(lái)并且通過(guò)共價(jià)結(jié)合到藻酸鹽的水凝膠上，這種材料可以增強(qiáng)小鼠中脛骨和腿部肌肉的骨再生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種基于聚丙交酯共聚乙交酯(PLGA)的生物可降解的靜電紡纖維并用作骨再生的導(dǎo)向膜，上面負(fù)載有源于骨成型蛋白質(zhì)7 (BMP7)的骨形成縮氨酸I (BFPl)。針對(duì)BFPl的負(fù)載，本發(fā)明提供了一種依賴(lài)于多巴胺(PD)的簡(jiǎn)單的方法:首先將PLGA靜電紡纖維涂覆上多巴胺，然后在弱堿條件下用點(diǎn)涂的方法將BFPl固定到纖維表面。具體方法如下:
[0007](I)PLGA靜電紡纖維的制備:PLGA溶解到1，1，1，3，3，3_六氟_2_丙醇(HFIP)中攪拌36?48h，形成濃度5?紡絲液，用靜電紡絲的方法制備PLGA纖維。紡絲電壓為16?24kV，注射器為17?21G注射針，注射速度為3?5mL / h，接收裝置為覆蓋有鋁箔的轉(zhuǎn)筒。
[0008](2)多巴胺(PD)的涂覆:首先用50mmol / L的Tris-HCl緩沖液(pH=8.5)配置4mg / mL的3，4- 二輕基苯胺溶液,將PLGA靜電紡纖維浸入其中，然后在搖擺器上搖2?4h，將反應(yīng)液吸出后用去離子水洗滌多巴胺涂覆的纖維三次。
[0009](3) BFPl 的負(fù)載:首先在 50mmol / L 的 Tris-HCl 緩沖液(pH=8.5)中配置 20 μ g /mL的BFPl溶液，然后將多巴胺涂覆的PLGA纖維浸入其中并在37°C下培養(yǎng)36h。
[0010]本發(fā)明制備的靜電紡PLGA纖維表面固定的BFPl支持膠原蛋白I的緊湊分布和人體間質(zhì)干細(xì)胞的擴(kuò)散；多巴胺涂覆的PLGA纖維和負(fù)載有BFPl的PLGA纖維可以提高骨的生長(zhǎng)速度。本發(fā)明涉及的材料和制備方法是一種可以構(gòu)建用于引導(dǎo)骨再生的臨床實(shí)用性的生物活性膜的非常有前景的工具。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述:
[0012](I)PLGA靜電紡纖維的制備=PLGA溶解到1,1,1,3, 3, 3-六氟_2_丙醇(HFIP)中攪拌36h，形成濃度5wt%的紡絲液，用靜電紡絲的方法制備PLGA纖維，紡絲電壓為18kV，注射器為19G注射針，注射速度為4mL / h，接收裝置為覆蓋有鋁箔的轉(zhuǎn)筒。
[0013](2)多巴胺(PD)的涂覆:首先用50mmol / L的Tris-HCl緩沖液(ρΗ=8.5)配置4mg / mL的3，4-二羥基苯胺溶液，將PLGA靜電紡纖維浸入其中，然后在搖擺器上搖3h，將反應(yīng)液吸出后用去離子水洗滌多巴胺涂覆的纖維三次。
[0014](3) BFPl 的負(fù)載:首先在 50mmol / L 的 Tris-HCl 緩沖液(pH=8.5)中配置 20 μ g /mL的BFPl溶液，然后將多巴胺涂覆的PLGA纖維浸入其中并在37°C下培養(yǎng)36h。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載骨形成蛋白的靜電紡纖維的制備方法，其步驟如下: (1)PLGA靜電紡纖維的制備: PLGA溶解到1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFIP)中攪拌36?48h，形成濃度5?IOwt %的紡絲液，用靜電紡絲的方法制備PLGA纖維；紡絲電壓為16?24kV，注射器為17?21G注射針，注射速度為3?5mL / h，接收裝置為覆蓋有鋁箔的轉(zhuǎn)筒； (2)多巴胺(PD)的涂覆: 用50mmol / L的Tris-HCl緩沖液(pH=8.5)配置4mg / mL的3，4- 二羥基苯胺溶液，將PLGA靜電紡纖維浸入其中，然后在搖擺器上搖2?4h，將反應(yīng)液吸出后用去離子水洗滌多巴胺涂覆的纖維三次。 (3)BFPl的負(fù)載: 在50mmol / L的Tris-HCl緩沖液(pH=8.5)中配置20 μ g / mL的BFPl溶液，然后將多巴胺涂覆的PLGA纖維浸入其中并在37°C下培養(yǎng)36h。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維制備方法，其特征在于:所述紡絲條件為:紡絲電壓為18kV，注射器為19G注射針，注射速度為4mL / h。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK103628309SQ201310586145
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】韓志超, 許杉杉, 佴剛 申請(qǐng)人:無(wú)錫中科光遠(yuǎn)生物材料有限公司