專利名稱：一種新型的可注射多肽水凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的可注射多肽水凝膠的制備方法。特別地，涉及一種利用自 組裝原理形成具有成骨活性的多肽水凝膠支架，該體系可注射，能填滿任何形狀的骨缺損 間隙，形成促骨再生的仿生活性支架。
背景技術(shù)：
組織工程學(xué)是20世紀(jì)80年代中后期提出并建立起來的一門新興交叉學(xué)科。骨 組織工程的建立和發(fā)展，為探索和尋求理想的骨再生開辟了新的研究領(lǐng)域。自1994年 Bagambisa發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞對材料有選擇性，人們一直在努力尋找一種更適宜細(xì)胞生長的支 架材料。目前骨組織工程支架材料按其來源可分為生物活性陶瓷、生物衍生骨支架材料、可 降解高分子材料等。然而骨缺損形態(tài)往往非常復(fù)雜，尤其在口腔頌面部，如牙周炎引起的牙 槽骨缺損，囊腫、腫瘤導(dǎo)致的骨吸收，及頌骨整復(fù)過程中產(chǎn)生的不規(guī)則間隙及先天骨缺損間 隙等均無法預(yù)制理想的支架模型，嚴(yán)重制約著骨組織工程在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景。目前國內(nèi)口腔臨床使用的骨填充材料均被國外品牌所壟斷，如顆粒狀的bio-oss 等，但價格昂貴，操作復(fù)雜嚴(yán)重制約著其在臨床上的推廣應(yīng)用。因此尋求具有自主知識產(chǎn) 權(quán)，可填滿任何形狀間隙，并與周圍組織密切接觸的促骨再生仿生活性支架材料非常迫切， 此三維立體空間結(jié)構(gòu)載體能夠為成骨性細(xì)胞的粘附、增殖、生長和功能發(fā)揮提供一個最佳 的微環(huán)境，同時也能夠為新骨組織的形成提供空間和支架。本技術(shù)在生物材料、生物化學(xué)、細(xì)胞分子生物學(xué)、口腔臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的最新研究 成果指引下，合成具有成骨活性的多肽，在一定條件下與水分子原位自組裝成具有成骨活 性的水凝膠支架，并且由于該體系可注射，能填滿任何形狀的骨缺損間隙，形成促骨再生的 仿生活性支架，并可作為載體控制骨生長因子的釋放，促進骨形成，縮短療程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡便的相對低廉的促骨再生仿生活性支架材料。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種新型的可注射多肽水凝膠的制 備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)具有特定序列的多肽的合成。(2)多肽溶液的配制，并以一定的比例混合。(3)在37°C、PH為7的條件下，數(shù)分鐘后就有水凝膠形成。本發(fā)明具有以下技術(shù)效果，用本發(fā)明提供的仿生支架材料具有很好的骨組織相容 性，能快速誘導(dǎo)周圍骨組織的生長。沒有免疫原性，有生物降解性，產(chǎn)物為氨基酸，可被重新 吸收利用。并且在充分自組裝成水凝膠前具有可注射性，從而可充填任何不規(guī)則的骨缺損 區(qū)，尤其適用于牙周病引起的骨缺損的治療。
具體實施例方式液態(tài)多肽材料水凝膠通過注射引入骨受損空腔，在注射部位經(jīng)充分自組裝后形成 多孔支架水凝膠，并可在其上裝上生長因子和其它信號分子，通過傳統(tǒng)的控釋系統(tǒng)和表面 工程與自組裝的結(jié)合可以形成仿生支架。支架材料可以借助細(xì)胞表面的特異性受體向細(xì)胞 發(fā)出信號，通過細(xì)胞骨架或各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將信號傳導(dǎo)至細(xì)胞質(zhì)乃至細(xì)胞核，對細(xì)胞存 活、形態(tài)、功能、代謝、增殖、分化、遷移等基本生命活動具有較大影響。本發(fā)明的特點是通過分子自組裝形成的水凝膠更能模擬精細(xì)的生物和天然大分子 體系，由于可注射納米多肽自組裝水凝膠既可以從分子水平來調(diào)控各種反應(yīng)及結(jié)果，又避免了 其他如化學(xué)或物理交聯(lián)的水凝膠對機體存在的潛在危害，是真正意義的仿生材料。其自組裝條 件簡單，有成骨活性，可以修復(fù)各種不規(guī)則形狀的骨缺損。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。實施例1首先合成具有成骨活性的高純度的多肽(粉末狀，其氨基酸序列分別為 RADARADARADARADA, RADARGDARADARGDA, R為精氨酸，A為丙氨酸，D為天冬氨酸，G為甘氨 酸)。將多肽材料用去離子水配成1 %濃度的溶液(如IOmg的多肽溶于Iml的去離子水)， 然后將兩種溶液以1 1(體積比)混合在一起，最后再滴加少量alpha-MEM培養(yǎng)基溶液， 在37°C、PH為7的條件下，靜置數(shù)分鐘后，凝膠逐漸形成。這樣就獲得了仿生的有成骨活性 的自組裝多肽水凝膠材料，也是成骨細(xì)胞三維培養(yǎng)的優(yōu)良仿生支架材料。實施例2首先合成具有成骨活性的高純度的多肽(粉末狀，其氨基酸序列分別為 RADARADARADARADA, RADARGDARADARGDA, R為精氨酸，A為丙氨酸，D為天冬氨酸，G為甘氨 酸)。將多肽材料用去離子水配成1 %濃度的溶液(如IOmg的多肽溶于Iml的去離子水)， 然后將兩種溶液以1 1(體積比)混合在一起，用無菌的注射器將混合溶液注入不規(guī)則形 狀的骨缺損區(qū)，在組織液(如血液)的誘導(dǎo)下原位自組裝形成水凝膠，作為支架材料促進骨 缺損的修復(fù)。實施例3首先合成高純度的多肽(粉末狀，其氨基酸序列分別為RADA16，R為精氨酸，A為 丙氨酸，D為天冬氨酸)。將多肽材料用去離子水配成1 %濃度的溶液，再加入一定量的 rhOP-Ι配成OP-I多肽水凝膠緩釋系統(tǒng)(如IOmg的多肽溶于Iml的去離子水，再加入2ug rhOP-1)，，在37°C、PH為7的條件下，靜置數(shù)分鐘后形成水凝膠，該多肽水凝膠系統(tǒng)具有 OP-I緩釋功能。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和 權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型的可注射多肽水凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)具有 特定序列的多肽的合成；(2)多肽溶液的配制，并以一定的比例混合，可根據(jù)需要加入培養(yǎng) 基、組織液及生長因子；(3)在37°C、PH為7的條件下，數(shù)分鐘后就有水凝膠形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于該水凝膠在完全自組裝前具有可注 射性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于加入培養(yǎng)基該水凝膠可作為成骨細(xì) 胞三維培養(yǎng)的仿生支架；與組織液原位自組裝于骨缺損區(qū)間隙，可作為仿生支架材料促進 骨缺損的修復(fù)；加入骨生長因子，可作為載體控制生長因子的釋放，促進骨形成，縮短療程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的可注射多肽水凝膠的制備方法。將具有特定序列的多肽溶液，利用自組裝原理在37℃、pH為7的條件下形成具有成骨活性的多肽水凝膠仿生支架，該法具有制備過程簡單，水凝膠成分單純可控，安全性高，在完全自組裝前具有可注射性，可原位自組裝于任何形態(tài)的骨缺損區(qū)間隙，作為仿生支架材料促進骨修復(fù)，加入骨生長因子，可作為載體控制生長因子的釋放，縮短療程。該體系可根據(jù)需要加入培養(yǎng)基作為成骨細(xì)胞三維培養(yǎng)的仿生支架。
文檔編號A61L27/54GK102100925SQ20091015506
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者吳銘芳, 張小磊, 張鋒, 石玨, 胡飛琴, 謝志堅 申請人:浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院