【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物醫用材料領域，具體而言，涉及一種即用型介孔礦化絲素蛋白微球及其應用。
技術介紹
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4、除了目前已臨床轉化的膠原蛋白基和鈣磷基bmp-2骨植入物，文獻中也報道了眾多促骨再生的新型bmp-2載體，但成分復雜，制備工藝過程較多，不易立即獲取，臨床轉化緩慢。比如劉等制備了plga支架，對其進行等離子技術處理以增加表面親水性，然后將其浸泡在兩性離子單體、交聯劑以及光引發劑混合液中，通過紫外光固化技術從而在plga支架表面形成兩性離子水凝膠涂層，進一步將plga/兩性離子水凝膠浸泡在鈣磷礦化液中，在支架表面形成磷酸鈣礦化物，將礦化的plga/兩性離子水凝膠進行冷凍干燥形成可低量緩釋bmp-2的支架，該設計是通過兩性離子水凝膠與bmp-2的電荷相互作用以及磷酸鈣礦化物對bmp-2的強親和力作用協同實現對bmp-2的控釋(文獻出處：liu?p,bao?t,sun?l,et?al.insitu?mineralized?plga/zwitterionic?hydrogel?composite?scaffold?enables?high-efficiency?rhbmp-2release?for?critical-sized?bone?healing[j].biomaterialsscience,2022)；然而，所述plga支架具有以下缺點：首先，經過多步驟處理后的plga支架制備工藝繁瑣復雜，耗時較長，成本較高，不利于大規模生產和快速應用；其次，支架的結構和性能可能受到多個處理
5、因此，急需找到一種生物材料載體，可以解決現有bmp-2控釋載體存在的快速釋放、保留時間短、載體成分復雜等問題，具有制備工藝簡單、成本低、生物相容性良好的特點，能夠實現bmp-2的長效低量緩釋，避免早期突釋，維持其生物活性，促進骨再生，具有良好的臨床轉化潛力和應用前景，為骨缺損治療提供更有效的解決方案。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種即用型介孔礦化絲素蛋白微球及其制備方法和應用，以絲素蛋白甲基丙烯酰胺為原料，綜合利用仿生礦化方法和臨界點干燥法，成功制得即用型干態介孔礦化絲素蛋白微球(msilma)；絲素蛋白是由納米原纖維分層組裝形成的規則定向的纖維結構，含有大量極性氨基酸，這些親水性和極性基團可與正負離子緊密結合，可誘導無機物質在絲素蛋白模板上成核和生長。本專利技術所制備的每毫克msilma微球對bmp-2(500ng)的有效負載率達到85％以上，且體外緩釋檢測發現msilma微球可持續低量緩釋bmp-2，體外4周累積釋放2％左右的bmp-2，實現了bmp-2的體外長效低量釋放，且并未發生早期突釋。
2、為了達到上述目的，本專利技術采用以下方案實現：
3、一方面，本專利技術提供一種即用型介孔礦化絲素蛋白微球，所述即用型介孔礦化絲素蛋白微球中，主體成分具有纖維結構，所述微球具有介孔孔道結構，微球表面包括礦化涂層。
4、進一步地，所述主體成分包括絲素蛋白；所述絲素蛋白為絲素蛋白甲基丙烯酰胺。
5、進一步地，所述礦化涂層為針狀磷酸鈣；所述介孔孔道的孔徑為5-50nm。
6、為解決當前骨修復領域中bmp-2控釋載體存在的快速釋放、保留時間短、載體成分復雜等諸多問題，本專利技術中，基于絲素蛋白具有天然的纖維結構這一特性，提出了一種可長效低量緩釋骨形態發生蛋白的即用型介孔礦化絲素蛋白微球，通過以絲素蛋白甲基丙烯酰胺為主體成分，利用其纖維結構特性，通過特定的制備方法使微球形成介孔孔道結構，并在微球表面生成針狀磷酸鈣礦化涂層。
7、且本專利技術制得的微球對bmp-2的負載效率可達85％以上，且能夠實現bmp-2的長效低量緩釋，體外4周累積釋放僅2％左右。此外，所述微球具有良好的生物相容性和穩定性，能夠長期穩定地存在于骨缺損植入部位，持續發揮促進骨修復和再生的作用，為骨缺損治療提供了一種高效且具有應用前景的解決方案。
8、進一步地，所述即用型介孔礦化絲素微球中，負載有活性蛋白，所述活性蛋白包括bmp-2、vegf、fgf、tgf-β中的任意一種或多種。
9、進一步地，所述活性蛋白為bmp-2。
10、所述即用型介孔礦化絲素微球中負載有活性蛋白，所述活性蛋白包括骨形態發生蛋白-2(bmp-2)、血管內皮生長因子(vegf)、成纖維細胞生長因子(fgf)、轉化生長因子-β(tgf-β)等。
11、本專利技術中，特別選擇所述微球負載有bmp-2，這是因為現有的bmp-2控釋載體存在快速釋放、保留時間短、載體成分復雜等問題。而當采用本專利技術的微球負載bmp-2時，能夠顯著提高bmp-2的負載效率，實現其長效低量緩釋。具體而言，微球的介孔結構增加了比表面積，為bmp-2提供更多結合位點，從而提高負載量。同時，微球表面的礦化涂層通過與bmp-2的相互作用，有效控制其釋放速率，避免早期突釋，使bmp-2在較長時間內持續發揮作用，促進骨組織的再生和修復。此外，絲素蛋白的良好生物相容性和穩定性確保了微球在體內的安全性和有效性，為骨缺損治療提供了一種高效、可靠的解決方案。
12、在一些實施方式中，本專利技術分別對微球的不同主體成分、不同干燥方式、不同礦化方式、不同礦化濃度、未經干燥的微球以及未經礦化的微球的bmp-2蛋白負載率和長效低量緩釋能力分別進行對比篩選，實驗結果表明：只有當采用絲素甲基丙烯酰胺作為主體成分，采用臨界干燥法進行干燥，同時采用ca/p法，且礦化液濃度為1倍ca/p礦化液時，才可成功制備得到具有表面貫通介孔孔道且結構完整的msilma微球，且對bmp-2蛋白負載率可達到85％以上，同時可持續低量緩釋bmp-2，體外4周累積釋放2％左右的bmp-2；而當任意替換其中任一條件時，均無法實現本專利技術的效果。
13、在骨修復領域，實現骨形態發生蛋白(bmp-2)的長效低量緩釋一直是亟待解決的關鍵問題。本專利技術旨在突破這一難題，采用絲素蛋白為原料，并結合仿生礦化方法和臨界點干燥法成功制備了即用型介孔礦化絲素蛋白微球(msilma)。
14、絲素蛋白作為原料是本專利技術的基礎，其具有獨特的纖維結構和優異的生物相容性。若缺少這一原料或替換其他的材料，無法為后續的礦化和干燥步驟提供合適的載體，無法實現對bmp-2的負載與控釋。
15、仿生礦化方法(氯化鈣/磷酸-氨水反應法)在制備過程中不可或缺。通過該方法在絲素蛋白微球表面形成磷酸鈣礦化涂層，一方面利用磷酸鈣對bmp-2的強親和力實現高效負載，另一方面極大降低了bmp-2的釋放速率。若沒有仿生礦化步驟或采用其他礦化方法和礦化濃度，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種控釋載體，其特征在于，所述控釋載體為一種即用型介孔礦化絲素蛋白微球，所述即用型介孔礦化絲素蛋白微球中，主體成分具有纖維結構，所述微球具有介孔孔道結構，微球表面包括礦化涂層。
2.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述主體成分包括絲素蛋白；所述絲素蛋白為絲素蛋白甲基丙烯酰胺。
3.如權利要求2所述的控釋載體，其特征在于，所述礦化涂層為針狀磷酸鈣；所述介孔孔道的孔徑為5-50nm。
4.如權利要求3所述的控釋載體，其特征在于，所述控釋載體中，負載有活性蛋白，所述活性蛋白包括BMP-2、VEGF、FGF、TGF-β中的任意一種或多種。
5.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述礦化涂層采用Ca/P法制備得到，所述礦化濃度為1倍Ca/P礦化液，所述1倍Ca/P礦化液中，氯化鈣與磷酸的摩爾比為1.5-2.0。
6.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述控釋載體首先采用紫外光交聯油/水乳化法和機械攪拌的方式制備，再經過礦化和干燥步驟制備得到，所述干燥為臨界干燥法。
7.如權利要求6所述的控釋載體
8.如權利要求7所述的控釋載體，其特征在于，所述油相與水相的體積比為1:1-10:1。
9.一種控釋載體用于制備提高骨修復能力或促進骨再生的制劑的用途，其特征在于，采用如權利要求1-8中任一項所述的控釋載體，負載活性蛋白，從而制備提高骨修復能力或促進骨再生的制劑。
10.一種控釋載體用于制備提高BMP-2的長效低量緩釋能力或降低BMP-2的突釋能力的制劑的用途，其特征在于，采用如權利要求1-8中任一項所述的控釋載體，負載活性蛋白，從而制備提高BMP-2的長效低量緩釋能力或降低BMP-2的突釋能力的制劑。
...【技術特征摘要】
1.一種控釋載體，其特征在于，所述控釋載體為一種即用型介孔礦化絲素蛋白微球，所述即用型介孔礦化絲素蛋白微球中，主體成分具有纖維結構，所述微球具有介孔孔道結構，微球表面包括礦化涂層。
2.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述主體成分包括絲素蛋白；所述絲素蛋白為絲素蛋白甲基丙烯酰胺。
3.如權利要求2所述的控釋載體，其特征在于，所述礦化涂層為針狀磷酸鈣；所述介孔孔道的孔徑為5-50nm。
4.如權利要求3所述的控釋載體，其特征在于，所述控釋載體中，負載有活性蛋白，所述活性蛋白包括bmp-2、vegf、fgf、tgf-β中的任意一種或多種。
5.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述礦化涂層采用ca/p法制備得到，所述礦化濃度為1倍ca/p礦化液，所述1倍ca/p礦化液中，氯化鈣與磷酸的摩爾比為1.5-2.0。
6.如權利要求1所述的控釋載體，其特征在于，所述控釋載體首先采用紫外光...
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