[发明专利]一种含有抗菌肽的骨修复材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种含有抗菌肽的骨修复材料的制备方法，包括以下步骤：制备抗菌肽(KSL‑W)PLGA微球：将得到的冻干的抗菌肽(KSL‑W)PLGA微球与丝素蛋白溶液、胶原蛋白凝胶、羟基磷灰石，得到共混凝胶；对人体需要进行修复的骨骼缺口部位进行三维扫描，并建立该缺口部位的骨骼组织结构的三维数据模型，转化为3D打印模型；将3D打印模型导入低温3D打印软件中，将共混凝胶装入3D打印机的料筒中打印，最终得到含有抗菌肽的骨修复材料。抗菌肽(KSL‑W)PLGA微球两步乳化操作简单制备得到抗菌肽(KSL‑W)PLGA微球用来包裹亲水性药物，最大程度地保持生物活性，并配合低温3D打印方法制备出骨修复材料，使抗菌肽(KSL‑W)PLGA微球兼具抗菌肽的生物活性，同时还具备良好的成骨生物活性。

技术领域

本发明属于生物医学工程技术领域，尤其是涉及一种含有抗菌肽的骨修复材料的制备方法。

背景技术

创伤、感染、肿瘤、先天性疾病等导致的大块骨缺损，常需植骨修复来重建骨缺损。骨重建的目的是尽可能快速、完全地恢复骨的结构和功能。自体骨移植因其具有良好的骨传导性和骨诱导性是骨缺损植入的金标准。

随着材料学的快速发展，骨植入材料越来越多地应用于临床。骨科植入物感染是导致骨科手术失败的重要原因之一，如何增强植入材料的抗菌性成为了骨组织工程材料研究的重要课题。为了增强植入材料的抗菌性，学者们开始将纳米银、锌、二氧化钛、季铵盐、氟化钠、石墨烯等应用于抗菌骨修复材料的研究中。但加入上述材料制成的抗菌骨修复材料后，如纳米银在进入生物体内后主要分布于肝脏、肾脏等器官，通过抑制细胞色素P450家族中细胞色素氧化酶CYP2C、CYP2D的活性影响肝脏功能，并可诱导氧化应激引起肝脏病理学损伤，并且纳米银暴露也会对肾脏、心脏、肺部等机体重要器官造成损伤，还能进入生物体脑内并产生潜在的脑神经毒性效应。

抗菌肽可以对多种类病原体，具有广谱抗菌活性，抗菌肽通过在细菌的细胞膜积累并发生构象的变化进而破坏膜结构的完整性，导致细胞内容物外流，细菌细胞膜破裂，也可能同时存在一些胞内抗菌机制，如抑制核酸合成，干扰蛋白质和抑制细胞膜合成等。而且抗菌肽的抗菌过程迅速，在接触微生物数秒里就能发生，这是传统抗生素无法相比拟的。此外，抗菌肽多数都是带有正电荷的，而细菌的细胞膜富含磷脂酰甘油或丝氨酸磷脂之类的磷脂而使其带有负电荷，两者之间极易发生电荷作用，使抗菌肽产生杀灭细菌的生物学效应。但天然抗菌肽的抗菌活性相对较低，且容易水解，用于体内时稳定性差。其中人工合成的抗菌十肽KSL-W是根据天然抗菌肽的特性合成的具有较强抑菌性能的新型抗菌肽，其既具备天然抗菌肽广谱性和高效性的特点，还具有分子量小、成本低、组织毒性小、不易导致口腔菌群失调和不易产生耐药性的优点。

因此，如何将抗菌肽KSL-W与骨修复材料有效结合起来，并保持骨修复材料的活性是解决上述技术问题的关键，需要研发一种新型的骨修复材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、有效维持抗菌肽KSL-W活性、具有良好的抗菌性能和成骨活性的含有抗菌肽的骨修复材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种含有抗菌肽的骨修复材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备抗菌肽(KSL-W)PLGA微球：

(1-1)称取聚乳酸-羟基乙酸共聚物，置于烧杯中，加入二氯甲烷溶液，得到PLGA溶液；

(1-2)将抗菌肽(KSL-W)溶解于去离子水中，得到KSL-W溶液，内水相KSL-W溶液的浓度为10mg/mL；

(1-3)将步骤(1-2)得到的KSL-W溶液注入步骤(1-1)中的PLGA溶液中得到混合溶液，将该混合溶液加入高速剪切机中乳化，得到W/O初乳；