[发明专利]一种纳米自组装水凝胶在人工硬脑膜材料中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及医学、生物技术领域，特别涉及一种纳米自组装水凝胶在人工硬脑膜材料中的用途。

背景技术

凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。天然的亲水性高分子包括多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸，壳聚糖等)和多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等)。合成的亲水高分子包括醇、丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚N-聚代丙烯酰胺等)。

自组装多肽水凝胶是多肽分子之间通过氢键、静电相互作用、疏水相互作用等非共价键自发完成组装，形成孔隙均匀的，含水丰富的三维框架材料。水凝胶材料是完美的细胞培养材料，可促进细胞迁移、刺激细胞再生等，有极其广泛的医用价值：例如可以加速伤口愈合；内科、外科、口腔等手术后的止血；促进软骨组织、硬骨组织、神经细胞组织的再生；牙龈组织的修复和再生以及烧伤、冻伤皮肤组织的再生等。皮肤细胞的迁移是维持年轻外观的关键因素，因此可以利用水凝胶的特性开发新一代美容行业的应用材料和日常皮肤护理材料，可用于整容等美容手术后的皮肤修复和再生，加速皮肤表层的细胞更新，保持皮肤的光泽和弹性。

多肽水凝胶是一种采用天然氨基酸合成的多肽。多肽在一定浓度的盐离子中可自发组装成纳米纤维，在生理条件下进一步交联，形成多孔网状结构的水凝胶。

据文献报道，多肽水凝胶主要用于细胞3D培养，细胞3D培养是指将具有三维结构的不同载体与不同种类的细胞在体外共同培养，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长，构成三维的细胞-载体复合物。三维培养结构作为体外无细胞系统及单层细胞系统的研究与组织器官及整体研究的桥梁，显示了它既能保留体内细胞微环境的物质及结构基础，又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。

传统的单层细胞培养技术，由于细胞在体外改变的环境下增生逐渐丧失了原有的性状，在很多情况下所得到的研究结果和体内的情况不符合。动物实验又不具备直观性和可控性。3D细胞培养既具有二维培养的直观性和条件可控性，又可模拟细胞在体内的生长状态。多 肽水凝胶在细胞3D培养中的应用到目前为止是最为广泛的。但目前尚没有多肽水凝胶应用于临床人工硬脑膜材料中的报道。

发明内容

本发明所要解决的第一方面技术问题是提供一种纳米自组装水凝胶在人工硬脑膜材料中的用途。

本发明一优选的技术方案中，所述的纳米自组装水凝胶为多肽自组装水凝胶；优选地所述的纳米自组装水凝胶为RADA16-1多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液，RADA16-1氨基酸序列为:Ac-(RADA)₄-NH₂。

所述的纳米自组装水凝胶为多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液，且其浓度为0.1w/v％-50w/v％质量体积浓度；优选为0.1w/v％-10w/v％质量体积浓度；更优选为0.1w/v％-2w/v％质量体积浓度；更优选为1w/v％质量体积浓度。

所述的自组装多肽水凝胶为RADA16-1多肽在一定浓度的盐离子或在人体组织液中自发组装成纳米纤维，进一步交联形成多孔网状结构的水凝胶。

本发明的第二方面是提供一种人工硬脑膜，其包含纳米自组装水凝胶

本发明一优选的技术方案中，所述的纳米自组装水凝胶为多肽自组装水凝胶；优选地所述的纳米自组装水凝胶为RADA16-1多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液，RADA16-1氨基酸序列为:Ac-(RADA)₄-NH₂。

所述的纳米自组装水凝胶为多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液，且其浓度为0.1w/v％-50w/v％质量体积浓度；优选为0.1w/v％-10w/v％质量体积浓度；更优选为0.1w/v％-2w/v％质量体积浓度；更优选为1w/v％质量体积浓度。

所述的自组装多肽水凝胶为RADA16-1多肽在一定浓度的盐离子或在人体组织液中自发组装成纳米纤维，进一步交联形成多孔网状结构的水凝胶。

RADA是张曙光教授等在1993年发现的一种可以自我组装的离子互补型多肽，并用其合成了水凝胶。RADA中的RADA16-1是目前最常用的自组装多肽，其氨基酸序列为:Ac-(RADA)₄-NH₂，可形成β折叠，通过自组装形成纳米纤维，进一步形成支架水凝胶，含水量可超过99.5％。