[发明专利]一种纳米仿生材料

说明书

公开了一种纳米仿生材料，其中，由丝素蛋白、寡肽与纳米羟基磷灰石形成的复合材料经致孔剂处理得到；该复合材料由饱和氢氧化钙溶液和磷酸溶液同时滴加到丝素蛋白和寡肽混合溶液中反应得到。本发明的纳米仿生材料能够使得骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及钙含量更高，从而显示出更好的成骨诱导性能。

技术领域

本发明属于仿生材料领域；涉及一种纳米仿生材料。

背景技术

脊柱融合重建技术是恢复脊柱稳定性以及正常承重功能最常用的技术，广泛用于多数脊柱疾病(退变、创伤、肿瘤等)的外科治疗中。融合是该技术中最为核心的部分，合适的植骨材料能够实现更快速、更坚强的脊柱融合。因此，寻找一种制造成本低廉、可塑性好、强度高、无免疫原性且促进成骨的仿生材料，成为脊柱融合重建技术的研究方向。

羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)化学式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，为六面晶体结构，参与人或动物骨骼、牙齿的形成过程，通常占到天然骨总重量的60-70％，具有强吸附和高生物降解能力，生物相容性良好现有研究表明，合成HA的特性与其直径大小密切相关，纳米HA通常在几十到几百纳米，具有突出的尺寸效应。相对于普通HA颗粒，纳米HA具有更好的比表面积，更高的成骨活性和溶解度；而且结构稳定性和结晶程度比自然骨组织中羟基磷灰石高。然而，羟基磷灰石或纳米羟基磷灰石材料本身力学性能较差，脆性大，不易塑造成型，从而限制其大范围的使用。

将羟基磷灰石或纳米羟基磷灰石通过采用有机-无机方式制备复合仿生材料，可以获得强度高、生物相容性更好的骨组织支架材料满足生物医学需要。在复合仿生材料中，常用的有机材料主要是合成聚合物和天然聚合物。合成聚合物包括聚酰胺(PA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸-乙醇酸(PLGA)和聚二恶酮(PDS)等；天然聚合物包括海藻酸盐、壳聚糖、胰岛素、DNA、胶原蛋白、丝素蛋白等。

其中，丝素蛋白(Silkfibroin，SF)作为一个天然的蛋白质聚合物，因其良好的生物相容性，生物降解性，低免疫原性等特点，在组织工程中得到了广泛的应用。而且，丝素蛋白可以刺激骨修复，因为其显微结构大多类似于I型胶原蛋白。另外，丝素蛋白复合纳米羟基磷灰石后可以模拟非胶原蛋白(non-collagen proteins，NCPs)的阴离子结构。天然蚕丝提取的丝素蛋白的极限抗拉强度约300-740MPa，具有较大的韧性和拉应力。

然而，对于丝素蛋白复合纳米羟基磷灰石而言，仍然存在着成骨诱导性能不足的缺点。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米仿生材料。与现有技术相比，该纳米仿生材料的成骨诱导性能更好。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：一种纳米仿生材料，其中，由丝素蛋白、寡肽与纳米羟基磷灰石形成的复合材料经致孔剂处理得到。

根据本发明所述的纳米仿生材料，其中，丝素蛋白、寡肽与纳米羟基磷灰石的重量比为(2-3):(0.2-0.8):(6-8)。

在一个具体的实施方式中，丝素蛋白、寡肽与纳米羟基磷灰石的重量比为2.5:0.5:7。

根据本发明所述的纳米仿生材料，其中，纳米羟基磷灰石的平均直径为10-60nm。

在一个具体的实施方式中，纳米羟基磷灰石的平均直径为30-40nm。

根据本发明所述的纳米仿生材料，其中，所述寡肽为含有天门冬氨酸的寡肽。

根据本发明所述的纳米仿生材料，其中，所述寡肽的氨基酸数量为2-8个。

在一个具体的实施方式中，所述寡肽的氨基酸数量为4个。