[发明专利]一种骨修复支架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种骨修复支架材料及其制备方法和应用，该骨修复支架材料呈纤维状支架结构，所述骨修复支架材料由负载有OOB融合蛋白的掺镁介孔生物活性玻璃组成；所述OOB融合蛋白由OCN、OPN以及BGN连接而成；该制备方法包括制备掺镁介孔生物活性玻璃、获得OOB融合蛋白、负载以及静电纺丝。本发明提供的骨修复支架材料的骨修复性能优异，且可为骨修复过程提供长效的供给；本发明提供的制备方法可成功制备获得包含OCN、OPN以及BGN三种蛋白的骨修复支架材料，该骨修复支架材料可应用于临床骨缺损修复中。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其是一种骨修复支架材料及其制备方法和应用。

背景技术

介孔生物活性玻璃是孔径介于2～50nm的多孔材料，主要含有硅、钙以及磷元素，其具备规则的孔道结构、巨大的比表面积及孔容，能够提供细胞粘附和物质交换的场所，从而有利于细胞的增殖。其次，巨大的比表面积有利于基质结节矿化，从而在骨修复方面具有很大的潜力。研究发现，生物活性玻璃在成骨诱导活性上具有显著的促进作用，因此其在骨修复方面引起了极大的关注。

骨基质中促进成骨作用的主要是有机成分，具体为由成骨细胞分泌到骨基质中的基质蛋白，如：OCN、Collagen、BMP、OPN等蛋白。然而，现阶段的骨修复材料中加入的促进成骨作用的有机成分仅为某一个蛋白，显然不能满足患者对骨修复速度的要求。

发明内容

本发明提供一种骨修复支架材料及其制备方法和应用，用于克服现有技术中的骨修复材料仅包含一种蛋白使得骨修复速度不能满足患者需求等缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种骨修复支架材料，所述骨修复支架材料呈纤维状支架结构，所述骨修复支架材料由负载有OOB融合蛋白的掺镁介孔生物活性玻璃组成；所述OOB融合蛋白由OCN、OPN以及BGN连接而成。

为实现上述目的，本发明还提出骨修复支架材料的制备方法，所述制备方法包括：

S1：将扩孔剂加入结构导向剂的酸性溶液中，加入镁源、钙源、硅源和磷源，在40～50℃下搅拌至形成均匀的混合液，调整所述混合液的pH值至碱性，在90～110℃下静置得到沉淀，洗涤所述沉淀至pH为7～7.4，在100～150℃下烘烧所述沉淀6～10h后，在500～600℃下煅烧6～8h，得到掺镁介孔生物活性玻璃；

S2：去除OPN蛋白的信号肽，去除BGN蛋白的信号肽并保留所述BGN蛋白的核心蛋白序列，将处理后的OPN蛋白的基因序列和BGN蛋白的基因序列与OCN蛋白的基因序列连接在一起，获得OOB蛋白基因序列模板；根据所述OOB蛋白基因序列模板，利用基因工程得到包含OCN、OPN以及BGN的OOB融合蛋白基因序列；利用宿主大肠杆菌菌株对所述OOB融合蛋白基因序列进行表达，获取单克隆，对所述单克隆进行多次培养，离心收集菌液，分离、纯化、浓缩，获得OOB融合蛋白；

S3：将步骤S2获得的OOB融合蛋白负载到步骤S1获得的掺镁介孔生物活性玻璃中，搅拌1～2h，置于4℃冰箱静置吸附24～48h，离心取沉淀，得到纺丝原料；

S4：取4～6g聚(ε己内酯)加入到50mL六氟异丙醇溶液中，搅拌，得到纺丝溶液，将步骤S3获得的纺丝原料以5～15mg/mL的比例加入到所述纺丝溶液中，搅拌、超声获得混合液，对所述混合液进行静电纺丝，得到骨修复支架材料。

为实现上述目的，本发明还提出一种骨修复支架材料的应用，将如上述所述的骨修复支架材料或者上述所述的制备方法制备得到的骨修复支架材料应用在临床骨缺损修复中。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：