一種魚膠原骨誘導再生膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種制備魚膠原骨誘導再生膜的方法，該方法針對魚膠原蛋白水凝膠的生理生化特性，采用冷凍干燥和力學加載制備出“致密層-多孔層”雙層魚膠原骨誘導再生膜材料。該方法的特征在于，以魚鱗為原料，通過閃式提取法提取膠原蛋白；利用提取出的魚膠原蛋白制備水凝膠，再經過冷凍干燥、力學加載制得雙層骨誘導再生膜。整個制備過程中，提取階段膠原蛋白損失少、純度高，制備階段方法簡便易行，制得的骨誘導再生膜具有“致密層-多孔層”雙層結構，力學強度好，吸水性好，生物相容性好，應用前景好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于骨誘導再生膜的研究領域的制備技術，具體地說，是以魚鱗為原料，通過閃式提取法提取出魚膠原蛋白，再通過力學加載的方法將魚膠原蛋白制成具有“致密層-多孔層”雙層結構的骨誘導再生膜。
技術介紹
現代人越來越重視牙齒的健康，而牙槽骨缺損是威脅牙齒健康的重要因素之一。目前有效的修復牙槽骨缺損的方法就是采用骨誘導再生技術，骨誘導再生技術的關鍵就是骨誘導再生膜的選擇。骨誘導再生膜的成分、結構、性質對手術的成功產生重要的影響。 目前，常用的骨誘導再生膜有鈦膜、高分子膜、膠原膜等。其中，膠原膜具有可吸收的特性，在人體內逐漸降解，無需二次手術取出，并且擁有良好的生物相容性和細胞親和性，極少造成炎癥反應，。因此，使用膠原作為原材料制備的骨誘導再生膜是目前生物醫用材料研究的熱點。目前市場上最受歡迎的膠原膜是瑞士 Geistlich公司生產的B1-gide膠原膜，其制備原料為豬膠原。這種膠原膜售價十分昂貴，為患者造成了很高的經濟負擔；且膠原蛋白來源是陸生哺乳動物，其與人類同源性較高，容易造成一些疾病在人畜間傳播，同時由于宗教或文化的限制，不能在所有地區使用。綜上，目前急需研制出一種成本低廉的膠原膜作為已有膠原膜的替代品，同時，膠原不能來自于陸生哺乳動物。因此，我們將魚膠原蛋白作為制備骨誘導再生膜的原料，通過閃式提取法從廢棄魚鱗中提取出高純度的魚膠原蛋白，成本低廉，具有廣闊的市場前景。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有骨誘導再生膜的不足，采用成本低廉、操作簡單的方法獲取膠原骨誘導再生膜。這種制備方法可以滿足低成本大規模生產魚膠原骨誘導再生膜的需要。 本專利技術是首先通過閃式提取法從廢棄魚鱗中提取魚膠原蛋白，再通過透析形成魚膠原凝膠，最后通過真空冷凍干燥與力學加載方式制備出雙層魚膠原骨誘導再生膜。包括以下工藝步驟:1.閃式提取法提取魚膠原蛋白。(I)魚鱗預處理:除去魚鱗粘連的魚皮，將魚鱗洗凈，曬干。用粉碎機切碎待處理魚鱗；(2)加入蒸餾水，閃式提取2次；(3)膠原蛋白提取:以溶脹比1:15-30加入低濃度醋酸溶液，混合均勻，放置4h，之后以3500-5500r/min轉速離心5-30min，除去雜質，取上清液，備用；(4)除去雜蛋白:將粗提液和NaCl溶液按重量配比混合，以3500-5500r/min轉速離心5_30min,棄去上清液,沉淀用10倍體積的 0.5mol/L的乙酸溶解，以3500-5500r/min轉速離心5_30min。重復此步3次左右；2.透析:除鹽及酸，同時形成凝膠。將幾次鹽析過后得到的沉淀用10-50倍的蒸餾水溶解，透析3-7天，每隔幾小時換一次蒸餾水，3-7天后，魚膠原形成適合制備骨誘導再生膜的最佳狀態的凝膠，其中透析袋孔徑為7000。3.真空冷凍干燥樣品:將透析過后的膠原凝膠放置于平板類容器中，用真空冷凍干燥機進行干燥，期間以一定時間為周期，對樣品進行冷凍熔融處理，即可得膠原蛋白樣品。4.力學加載:將干燥完全的魚膠原蛋白樣品放置在力學儀器壓力裝置中，以0-8000N的范圍和0.lmm/s-0.5mm/s的速率范圍對膠原樣品進行壓力的加載，即可以得到制備好的雙層骨誘導再生膜。 在本專利技術中，首先，提取魚膠原蛋白時，魚鱗預處理、酸提、除酸和鹽的工藝溫度為常溫，除去雜蛋白溫度為4°C。低濃度醋酸溶液的濃度為0.Ι-lmol/L，它可以去除肌原纖維蛋白，使魚皮軟化，膠原蛋白較雜蛋白穩定。低濃度的醋酸溶液在水解去除雜蛋白時并不會造成膠原大量降解。低濃度醋酸協同提取，得到的膠原蛋白可以最大限度地保持其三股螺旋結構，適用于生物醫學材料及其原料。NaCl溶液的濃度為0.Ι-lmol/L，一定濃度的NaCl可以使魚皮中的雜蛋白析出，有助于去除雜蛋白純化膠原蛋白。其次，對膠原溶液進行透析時，選擇天數為3-7天，選擇的透析的時間有利于酸和鹽的徹底除去，也有利于形成最適合后續制備步驟的凝膠。另外，在進行真空冷凍干燥時，選擇周期對膠原進行熔融處理，可以通過冷熱交替提高膠原材料的交聯度，提高最終骨誘導再生膜的力學強度；同時，材料保持在平板容器上位置不變，通過其中水分的蒸發和冰晶的升華，自然形成了 “致密層-多孔層”雙層結構的材料。最后，選擇0-8000N的壓力，這個壓力范圍中，可以提供足夠的力，改變魚膠原蛋白材料的體積和厚度，變成最適合用于治療的骨誘導再生膜的形態。 與現有技術相比，本專利技術采用魚鱗為原材料，有效降低了骨誘導再生膜的原料成本；采用閃式提取法，提取速率快，成本低，降低了膠原的提取成本；采取力學加載制備膜形狀的骨誘導再生膜，方法簡便易行，生產周期短，產量高，并容易實現工業化。制得的膠原骨誘導再生膜力學強度好，生物相容性良好，雙層結構同時起到屏障和引導的作用:“致密層”隔離非成骨細胞，為成骨細胞生長提供空間，“多孔層”為成骨細胞提供生長附著點，因此該材料應用范圍廣。 【附圖說明】 圖1是采用本專利技術方法制備的誘導再生膜的示意圖 圖2是采用本專利技術方法制備的誘導再生膜的實物圖 圖3是采用本專利技術方法制備的誘導再生膜的掃描電鏡圖 圖4是采用本專利技術方法制備的誘導再生膜的紅外圖譜 【具體實施方式】 本專利技術通過以下實例作進一步闡述，但并不限制本專利技術的范圍。這種制造技術的生產工藝對于本專業的人員來說是容易實施的。 例I選取羅非魚魚鱗為原料，除去魚鱗上魚皮及粘連的其他物質，洗凈并切碎待用。將蒸餾水與魚鱗按重量配比為15-30:1混合，閃提兩次，每次1.5分鐘。按溶脹比為1:15-30加入0.5mol/L的乙酸溶液，之后以3500_5500r/min轉速離心5_30min，取上清液，備用。將粗提液和NaCl溶液按重量配比混合，以3500-5500r/min轉速離心5_30min，棄去上清液，沉淀用10倍體積的0.5mol/L的乙酸溶解，以3500_5500r/min轉速離心5_30min。重復此步3次左右。將幾次鹽析過后得到的上清液透析三天，每半天換一次蒸餾水。透析袋孔徑為7000。將透析過后的膠原溶液用真空冷凍干燥機進行干燥，即可得膠原蛋白粗制品O 將透析過后的膠原凝膠放置于平板類容器中，用真空冷凍干燥機進行干燥，期間以一定時間為周期，對樣品進行冷凍熔融處理，即可得膠原蛋白樣品。再將干燥完全的魚膠原蛋白樣品放置在力學儀器壓力裝置中，以0-8000N的范圍和0.lmm/s-0.5mm/s的速率范圍對膠原樣品進行壓力的加載，即可以得到制備好的雙層骨誘導再生膜。 例2選取鯉魚魚鱗為原料，除去魚鱗上魚皮及粘連的其他物質，洗凈并切碎待用。將蒸餾水與魚鱗按重量配比為15-30:1混合，閃提兩次，每次1.5分鐘。按溶脹比為1:15-30加入0.5mol/L的乙酸溶液，之后以3500-5500r/min轉速離心5_30min，取上清液，備用。將粗提液和NaCl溶液按重量配比混合，以3500-5500r/min轉速離心5_30min，棄去上清液，沉淀用10倍體積的0.5mol/L的乙酸溶解，以3500_5500r/min轉速離心5_30min。重復此步3次左右。將幾次鹽析過后得到的上清液透析三天，每半天換一次蒸餾水。透析袋孔徑為 7000。 將透析過后的膠原凝膠放置于平本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備魚膠原骨誘導再生膜的方法，其特征在于：以魚鱗為原料，采用閃式提取法提取魚膠原蛋白；采用冷凍干燥、力學加載制備出具有“致密層?多孔層”雙層結構的骨誘導再生膜。本專利技術的骨誘導再生膜制備方法，能夠簡便易行地將魚鱗中提取的魚膠原蛋白制備成魚膠原骨誘導再生膜。

【技術特征摘要】
1.一種制備魚膠原骨誘導再生膜的方法，其特征在于:以魚鱗為原料，采用閃式提取法提取魚膠原蛋白；采用冷凍干燥、力學加載制備出具有“致密層-多孔層”雙層結構的骨誘導再生膜。本發明的骨誘導再生膜制備方法，能夠簡便易行地將魚鱗中提取的魚膠原蛋白制備成魚膠原骨誘導再生膜。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述魚鱗原材料，具體來源于鯉魚、鯽魚、青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、羅非魚等；制備出的骨誘導再生膜具有薄且致密的“致密層”和較厚且疏松多孔的“多孔層”。3.根據權利要求1所述一種制備魚膠原骨誘導再生膜的方法，其特征在于，所述方法是一種全新的制備方法，采用閃式提取法快速制備魚膠原蛋白，采用操作方法簡單、應用范圍廣的制備方法制備雙層結構的魚膠原骨誘導再生膜。它能滿足魚膠原骨誘導再生膜生產的需要。4.一種快速制備魚膠原蛋白的方法，其特征在于包含如下步驟:包括以下工藝步驟: (1).閃式提取法提取魚膠原蛋白。 a)魚鱗預處理:除去魚鱗粘連的魚皮，將魚鱗洗凈，曬干。用粉碎機切碎待處理魚鱗； b)加入蒸餾水，閃式提取2次； c)膠原蛋白提取:以溶脹比1:15-30加入低濃度醋酸溶液，混合均勻，放置4h，之后以3500-5500r/min轉速離心5_30min,除去雜質,取上清液,備用； d)除去雜蛋白:將粗提液和NaCl溶液按重量配比混合，以3500-5500r/min轉速離心5-30min，棄去上清液，沉淀用10倍體積的0.5mol/L的乙酸溶解，以3500_5500r/min轉速離心5_30min。重復此步3次左右； (2).透析:除鹽及酸，同時形成凝膠。 將幾次鹽析過后得到的沉淀用10-50倍的蒸餾水溶解，透析3-7天，每隔幾小時換一次蒸餾水，3-7天后，魚膠原形成適合制備骨誘導再生膜的最佳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周鋼，徐奕，侯永昭，吳哲，閆明，劉海峰，牛旭峰，樊瑜波，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11