一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料及其制備方法和應用。本發明公開的制備方法能顯著促進PLLA材料的親水性、促礦化性能和細胞相容性。通過相關實驗可以證實本發明制備得到的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料表面親水性增加，在模擬體液中可促進表面形成羥基磷灰石，提高骨髓間充質干細胞的黏附、增殖。本發明為PLLA膜作為生物屏障膜提供了一種新的改性方法。
【專利說明】一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物材料【技術領域】，具體涉及一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]骨缺損修復手術是僅次于輸血的常見手術，全球每年約有220萬的患者接受骨缺損修復手術，其中有很大部分的患者需要使用骨移植材料。此外，口腔治療領域中牙種植以及重度牙周炎等非傳統的骨缺損對骨移植材料和引導骨組織再生膜等材料的需求量也非常巨大。僅牙種植領域，2009年、2010年我國種植體消耗量分別達10萬枚和13萬枚，并以每年30%~40%的速度增長。
[0003]引導組織再生依靠機械屏障作用，選擇性地引導細胞向受損傷部位遷移、附著、增生，從而達到修復缺損組織的目的，目前以生物可降解材料為主。聚乳酸(PLLA)作為可降解的生物膜材料，具有機械性能良好可降解產品無毒等優點；但具有以下缺點:表面疏水，及降解產物呈酸性易引起炎癥反應，與骨髓間充質干細胞和成骨細胞等的細胞相容性差。

【發明內容】

[0004]本發明的發明目的在于克服上述現有技術中現有PLLA膜材料的不足，提供一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的方法。
[0005]本發明的另一個目的在于提供一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料，其表面涂層具有較均勻的球形表面凸起形貌，增加PLLA膜的親水性、促礦化性能和細胞相容性。·
[0006]本發明還有一個目的在于提供一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的應用。
[0007]本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現:
一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，包括如下步驟:
51.分別配制濃度為10mlT250 mM的鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液；
52.在步驟SI中的碳酸鹽水溶液中加入酪蛋白攪拌至溶解，使得酪蛋白在溶液中的濃度為 0.lmg/ml~10mg/ml ；
53.將上述鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液混合攪拌后靜置2(T60min，然后將沉淀過濾、洗漆、干燥；
54.將步驟S3中干燥后的沉淀與0.1%。的PLLA 1，4-二氧六環溶液按照重量體積比為
0.3"lmg/ml的比例混合均勻；
55.將步驟S4中得到的混合液按15~40μL/cm2的比例涂布于PLLA膜表面，干燥即得
女口
廣叩ο
[0008]優選的，步驟S3中的鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液混合時鈣離子和碳酸根離子的摩爾比為1:1。
[0009]優選的，步驟S2中的鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣等可溶鈣鹽；所述碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀等可溶碳酸鹽。
[0010]更優選的，步驟SI中所述鈣鹽水溶液或碳酸鹽水溶液的濃度為5(Tl00mM。
[0011]更優選的，步驟S2中所述酪蛋白在鈣鹽水溶液或碳酸鹽水溶液中的濃度為
0.2mg/ml~5mg/ml ο
[0012]優選的，步驟S4中所述混合均勻為先磁力攪拌均勻，再超聲振勻。
[0013]優選的，步驟S5中所述干燥為先在通風櫥室溫0.5^3h,接著室溫下真空干燥8~15h，便于去除殘留溶劑。
[0014]一種根據本發明所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法制得的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料。
[0015]本發明制備得到的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料在組織工程領域中的應用。
[0016]本發明制備得到的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料在促進骨缺損或骨創傷修復中的應用。
[0017]本發明將天然來源豐 富的酪蛋白在碳酸鈣結晶過程中摻和在球形顆粒內部和表面，形成粒徑均一、表面粗糙的微米級球形顆粒。通過表面涂層方法將微球涂布于PLLA膜材料表面，形成均一的球狀凸起，增加了 PLLA膜材料的親水性和促礦化性能，提高骨髓間充質干細胞的黏附、增殖。
[0018]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
本發明公開了一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料及其制備方法和應用。本發明公開的制備方法能顯著促進PLLA材料的親水性、促礦化性能和細胞相容性。通過相關實驗可以證實本發明制備得到的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料表面親水性增加，在模擬體液中可促進表面形成羥基磷灰石，提高骨髓間充質干細胞的黏附、增殖。本發明為PLLA膜作為生物屏障膜提供了一種新的改性方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明所制備的酪蛋白-碳酸鈣微球SEM圖；
圖2為本發明制備的酪蛋白-碳酸鈣微球改性后的PLLA膜SEM圖；
圖3為本發明改性后膜材料的靜態接觸角測量結果；
圖4為本發明改性后膜材料在模擬體液中形成的羥基磷灰石沉積SEM圖；
圖5為本發明改性膜材料上骨髓間充質干細胞活細胞染色結果圖；
圖6為本發明改性膜材料上骨髓間充質干細胞MTT活性結果圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明作進一步的解釋說明，但具體實施例并不對本發明作任何限定。除非特別說明，實施例中所涉及的試劑、方法均為本領域常用的試劑和方法。
[0021]本發明的分析步驟包括以下內容:
(I)靜態接觸角測量儀在室溫空氣環境下測材料表面去離子水接觸角；(2)掃描電子顯微鏡觀察膜材料體外礦化前后的表面形貌；
(3)熒光素二乙酸酯(FDA)細胞活性熒光染色分析骨髓間充質干細胞細胞在材料表面密度及細胞形態；
(4)四銼鹽比色法(MTT)檢測細胞的活性。
[0022]實施例1-4:
(一)酪蛋白-碳酸鈣微球涂層表面改性左旋聚乳酸膜材料的制備
1、分別配置鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液，接著在碳酸鹽溶液中加入酪蛋白攪拌至溶解。鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液的具體配方如表1所示。
[0023]表1鈣鹽溶液和碳酸鹽溶液配方
【權利要求】
1.一種酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:S1.分別配制濃度為10mlT250 mM的鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液；S2.在步驟SI中的碳酸鹽水溶液中加入酪蛋白攪拌至溶解，使得酪蛋白在溶液中的濃度為 0.lmg/ml~10mg/ml ；S3.將上述鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液混合攪拌后靜置20~60min，然后將沉淀過濾、洗滌、干燥；S4.將步驟S3中干燥后的沉淀與0.1%。的PLLA 1，4-二氧六環溶液按照重量體積比為0.3"lmg/ml的比例混合均勻；S5.將步驟S4中得到的混合液按15~40μ L/cm2的比例涂布于PLLA膜表面，干燥即得產品。
2.根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述鈣鹽水溶液和碳酸鹽水溶液混合時鈣離子和碳酸根離子的摩爾比為1:1。
3.根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述鈣鹽水溶液或碳酸鹽水溶液的濃度為5(Tl00mM。
4.根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述酪蛋白在鈣鹽水溶液或碳酸鹽水溶液中的濃度為0.2 mg/ml~5 mg/ml。
5.根據權利要求1-4中任一項所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述鈣鹽為氯化鈣或硝酸鈣；所述碳酸鹽為碳酸鈉或碳酸鉀。
6.根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述混合均勻為先磁力攪拌均勻，再超聲振勻。
7.根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法，其特征在于，步驟S5中所述干燥為先在通風櫥室溫0.5~3h，接著室溫下真空干燥8~15h。
8.一種根據權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法制得的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料。
9.權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法制得的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料在組織工程領域中的應用。
10.權利要求1所述酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料的制備方法制得的酪蛋白-碳酸鈣微球改性聚乳酸膜材料在促進骨缺損或骨創傷修復中的應用。
【文檔編號】A61L31/12GK103585678SQ201310565382
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】龔逸鴻, 許哲武, 蔣慶, 許躍, 張志光 申請人:中山大學