一種緩釋多肽生長因子生物材料支架的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種緩釋多肽生長因子生物材料支架的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)的方法包括如下步驟：1)將生物材料、多肽生長因子和水混勻，反應(yīng)，使所述生物材料溶脹，并且所述水以結(jié)合水、中間態(tài)水和自由水三種狀態(tài)存在于所述生物材料中，得到共混體系；2)將所述共混體系進(jìn)行冷凍處理，得到冷凍后產(chǎn)物；3)將所述冷凍后產(chǎn)物進(jìn)行冷凍恢復(fù)處理，得到釋放多肽生長因子的生物材料支架。本發(fā)明專利技術(shù)的緩釋多肽生長因子生物材料支架可以為多肽生長因子提供支撐作用，將多肽生長因子長時(shí)程緩釋出來，在最大程度保證多肽生長因子生物活性的同時(shí)，還能夠提供長時(shí)程的多肽生長因子緩釋，為缺損組織提供整個(gè)再生過程中生長所需的多肽生長因子。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于生物工程領(lǐng)域，具體涉及。
技術(shù)介紹
多肽生長因子是生物體胚胎發(fā)生、發(fā)育、分化以及人體各種組織損傷后再生修復(fù)過程中起重要作用的具有生物活性的多肽。人體組織損傷后的修復(fù)依賴于多肽生長因子群體的營養(yǎng)和支持作用。一般地說，多肽生長因子與細(xì)胞相互作用時(shí)，生長因子作為配體與相應(yīng)的受體相結(jié)合形成復(fù)合體。該復(fù)合體凝聚在細(xì)胞膜表面，而后囊泡化進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，因溶酶體的存在而分解，多肽生長因子在體內(nèi)半衰期極短。多肽生長因子具有優(yōu)越的生物活性，但是由于多肽生長因子在體內(nèi)半衰期短，不足以在受損組織恢復(fù)過程中提供營養(yǎng)作用，因此直接體內(nèi)注射多肽生長因子的方法并不能達(dá)到良好的治療效果，需要將多肽生長因子包封在生物高分子載體中，目前，一般是將游離的多肽生長因子通過交聯(lián)劑或者在有機(jī)溶劑中被包封到高分子材料中，使之呈緩釋狀態(tài)，以延長其作用時(shí)間。但是在制備多肽生長因子-生物高分子載體體系過程中，其制備條件、物理因素(如溫度、機(jī)械攪拌劇烈程度等)、化學(xué)因素(溶劑的pH值、緩沖液的離子強(qiáng)度等)以及所使用的交聯(lián)劑等會(huì)對(duì)多肽生長因子的生物活性產(chǎn)生一定的影響。因此如何制備一種生物材料支架，能夠?yàn)槎嚯纳L因子提供長時(shí)程緩釋，同時(shí)最大程度上保證多肽生長因子的活性，是醫(yī)學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一種釋放多肽生長因子的生物材料支架的制備方法。本專利技術(shù)提供的釋放多肽生長因子的生物材料支架的制備方法包括如下步驟:1)將生物材料、多肽生長因子和水混勻，反應(yīng)，使所述生物材料溶脹，并且所述水以結(jié)合水、中間態(tài)水和自由水三種狀態(tài)存在于所述生物材料中，得到共混體系；2)將所述共混體系進(jìn)行冷凍處理，得到冷凍后產(chǎn)物；3)將所述冷凍后產(chǎn)物進(jìn)行冷凍恢復(fù)處理，得到釋放多肽生長因子的生物材料支架。上述方法中，所述冷凍恢復(fù)處理就是解除冷凍狀態(tài)或者融化。上述方法中，所述步驟1)中，所述反應(yīng)的條件為0_4°C反應(yīng)6_72h ；所述步驟2)中，所述冷凍處理的條件為_80°C至_20°C處理12-48h ;所述步驟3)中，所述冷凍恢復(fù)處理的條件為4°C處理10_24h。上述方法中，所述步驟1)中，所述反應(yīng)的條件為4°C反應(yīng)48h ;所述步驟2)中，所述冷凍處理的條件為_20°C處理24h ;所述步驟3)中，所述冷凍恢復(fù)處理的條件為4°C處理24h。上述方法中，所述生物材料為水凝膠類生物醫(yī)用高分子材料；所述水凝膠類生物醫(yī)用高分子材料具體為殼聚糖、聚乳酸、聚乳酸羥基乙酸、明膠或藻酸鹽。上述方法中，所述生物材料為在水中不溶解但能夠吸水的凝膠類物質(zhì)或含有羥基、羧基、氨基等親水性基團(tuán)的生物醫(yī)用高分子材料。上述方法中，所述多肽生長因子為神經(jīng)生長因子、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)營養(yǎng)素_3、神經(jīng)營養(yǎng)素_4、神經(jīng)營養(yǎng)素-5、神經(jīng)營養(yǎng)素-6、神經(jīng)營養(yǎng)素_7、堿性成纖維細(xì)胞生長因子、酸性成纖維細(xì)胞生長因子、表皮生長因子、紅細(xì)胞生成素、膠質(zhì)細(xì)胞株源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元營養(yǎng)因子-1、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元營養(yǎng)因子-2、骨形成蛋白、Nogo的抗體或硫酸軟骨素抗體。上述方法中，所述生物材料、所述多肽生長因子和所述水的配比為l-1000mg:10_200ng: lml。上述方法中，所述生物材料、所述多肽生長因子和所述水的配比為10mg:30ng:10ml ο上述方法中，所述生物材料為殼聚糖；所述多肽生長因子為神經(jīng)生長因子。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供上述方法制備得到的釋放多肽生長因子的生物材料支架。上述生物材料支架中，所述釋放多肽生長因子的生物材料支架的釋放時(shí)間達(dá)16周。本專利技術(shù)的最后一個(gè)目的是提供上述釋放多肽生長因子的生物材料支架的新用途。本專利技術(shù)提供了上述釋放多肽生長因子的生物材料支架在制備重建或修復(fù)組織或器官缺損的產(chǎn)品中的應(yīng)用。上述應(yīng)用中，所述組織為神經(jīng)組織。本專利技術(shù)利用水分子作為制孔劑，先將水分子以結(jié)合水、中間態(tài)水、自由水三種狀態(tài)在溶脹過程中進(jìn)入到生物材料結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中；再在冷凍過程中利用水變成冰這個(gè)物理過程產(chǎn)生的體積膨脹使得生物材料的孔徑變大、孔隙率增高，更多的多肽生長因子得以進(jìn)入到生物材料結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中；最后在冷凍恢復(fù)過程中，利用冰變成水這個(gè)物理過程產(chǎn)生的體積收縮，使生物材料的孔徑回縮，將已經(jīng)進(jìn)入到材料結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的多肽生長因子包封在生物材料結(jié)構(gòu)中，得到長時(shí)程緩釋神經(jīng)生長因子的殼聚糖材料支架。本專利技術(shù)的長時(shí)程緩釋神經(jīng)生長因子的殼聚糖材料支架中的多肽生長因子與生物材料之間以氫鍵連接，生物材料支架為多肽生長因子提供支撐作用，將多肽生長因子長時(shí)程緩釋出來，本專利技術(shù)的材料在最大程度保證多肽生長因子生物活性的同時(shí)，還能夠提供長時(shí)程的多肽生長因子緩釋，為缺損組織提供整個(gè)再生過程中生長所需的多肽生長因子。【附圖說明】圖1為殼聚糖材料支架反應(yīng)前、冷凍后以及冷凍恢復(fù)后的表面形貌(掃描電子顯微鏡照片)。圖1Α為生物材料支架反應(yīng)前的表面形貌；圖1Β為生物材料支架冷凍后的表面形貌；圖1C為生物材料冷凍恢復(fù)后的表面形貌。圖2為殼聚糖材料支架緩釋神經(jīng)生長因子的ELISA曲線。圖3為雞胚背根神經(jīng)節(jié)(DRG)在殼聚糖材料支架作用下生長的神經(jīng)纖維(顯微鏡照片)。【具體實(shí)施方式】 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。實(shí)施例1、一種包封神經(jīng)生長因子的殼聚糖緩釋支架的制備方法神經(jīng)生長因子(NGF)是神經(jīng)營養(yǎng)因子家族的成員之一，是最早被發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)營養(yǎng)因子，在神經(jīng)元細(xì)胞存活、軸突再生以及在神經(jīng)損傷之后調(diào)節(jié)施萬細(xì)胞(Schwann cell, SC)分化和軸突髓鞘再生過程都起到重要作用。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的軸突可以在合適的微環(huán)境下再生，可以部分恢復(fù)受損軸突的功能，但是神經(jīng)生長因子在成年大鼠體內(nèi)的半衰期只有7.2min。本實(shí)施例以神經(jīng)生長因子為試驗(yàn)對(duì)象，制備一種包封神經(jīng)生長因子的殼聚糖緩釋支架，以延長的神經(jīng)生長因子緩釋時(shí)間。具體步驟如下:1、殼聚糖材料與神經(jīng)生長因子共混溶脹將10ml蒸餾水、10mg的片狀殼聚糖(圖1A)和30ng的神經(jīng)生長因子混勻，得到共混體系，將其在4°C下環(huán)境下反應(yīng)48小時(shí)(反應(yīng)時(shí)用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌)，使殼當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種能夠釋放或緩釋多肽生長因子的生物材料支架的制備方法，包括如下步驟：1)將生物材料、多肽生長因子和水混勻，反應(yīng)，使所述生物材料溶脹，并且所述水以結(jié)合水、中間態(tài)水和自由水三種狀態(tài)存在于所述生物材料中，得到共混體系；2)將所述共混體系進(jìn)行冷凍處理，得到冷凍后產(chǎn)物；3)將所述冷凍后產(chǎn)物進(jìn)行冷凍恢復(fù)處理，得到釋放多肽生長因子的生物材料支架。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李曉光，高鈺丹，楊朝陽，段紅梅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11