[发明专利]多巴胺-透明质酸涂层材料、制备方法及其在促进牙髓干细胞特异性粘附牙本质方面的应用

说明书

一种多巴胺‑透明质酸涂层材料、制备方法及其在促进牙髓干细胞特异性粘附牙本质方面的应用，属于牙髓再生技术领域。是以透明质酸、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺、N‑羟基琥珀酰亚胺酯、盐酸多巴胺为原材料，按摩尔比1～10：2：2：1依次加入到去离子水中，混合均匀；然后在氮气保护下室温搅拌，用盐酸或氢氧化钠调节使其pH＝4～5，维持pH值不变反应2～5小时，再于室温下反应过夜；最后将得到的反应溶液在酸性去离子水环境中透析纯化3～5天；收集产物，真空冷冻干燥48～96h，所得白色絮状接枝产物，即为多巴胺‑透明质酸复合材料。通过改变原材料投料摩尔比例、产物浓度以调控涂层厚度，涂层材料能够有效促进牙髓干细胞特异性粘附根管壁。

技术领域

本发明属于牙髓再生技术领域，具体涉及一种多巴胺-透明质酸涂层材料、制备方法及其在促进牙髓干细胞特异性粘附牙本质方面的应用。

背景技术

牙髓感染、外伤及某些颌面外科手术需要等要求去除感染的牙髓组织，而丧失生活牙髓导致牙体硬组织因失去营养而出现感觉异常、牙体变色、变脆、牙劈裂，甚至折断或牙拔除等，传统牙髓治疗的并发症严重危害患者的口腔功能、容貌美观和身心健康。因此，牙髓再生成为具有光明应用前景的牙髓治疗方法，众多学者竞相致力于牙髓再生相关研究，也成为口腔医学和组织工程领域的研究热点。目前，牙髓再生研究取得了长足进展，然而，仍面临诸多挑战，其中，根管治疗使根管壁牙本质结构和形态破坏，这不利于牙髓再生种子细胞粘附根管，进而严重阻碍了细胞的增殖、分化及其生物学功能，结果再生牙髓样组织不能充满根管，而且成牙本质细胞分化和功能不强。可见，牙髓再生的种子细胞高效粘附根管壁牙本质是牙髓再生的瓶颈。

为实现牙髓再生目标，国内外学者进行了大量的研究工作。例如有研究者利用组织细胞归巢(Cell homing)或移植人脱落乳牙干细胞(Stem cells from humanexfoliated deciduous，SHED)、牙髓干细胞(Dental pulp stem cells，DPSC)、人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells，HUVEC)作为种子细胞，应用TGF-β1、BMP-2、bFGF、VEGF、PDGF、NGF和BMP7等生长因子，以富血小板血浆(Platelet–rich plasma，PRP)、蚕丝蛋白、PLLA微球、透明质酸凝胶或胶原凝胶等作为支架进行了全长牙根(或片段)的牙髓再生研究，可形成牙髓样组织并有成牙本质细胞分化，但是，成牙本质细胞层和牙本质形成不良，牙髓-牙本质复合体再生效果欠佳，再生牙髓样组织特别是由DPSC等种子细胞分化的成牙本质细胞与根管壁牙本质结合不牢，最终阻碍了牙髓再生的发展。

我们受海洋生物贻贝牢固黏附于礁石而不被海浪冲刷脱落现象的启发，经过研究和查阅文献，发现贻贝通过足腺细胞分泌含贻贝黏附蛋白的黏液，后者具有高韧性、高强度和强黏附性，可与玻璃、金属、陶瓷和聚合物等多种基底材料表面形成相互作用。据报道，贻贝足丝所分泌的蛋白中至少有5种黏附蛋白含有大量多巴，且足丝黏附蛋白黏附能力随多巴含量增加而增强。现已证实多巴的邻苯二酚基团在该类材料的表面黏附性能中起到重要作用，邻苯二酚基团可通过形成可逆或不可逆非共价键黏附于湿润的金属表面或有机材料表面。含有邻苯二酚的多巴衍生物也具有与多巴相似的强黏附性，可实现金属/金属氧化物表面的吸附。目前，多巴衍生物多巴胺(dopamine)因其优良的黏附性能备受关注，常应用于多种材料的表面改性。据报道，多巴胺可牢固粘附于羟基磷灰石表面，而牙齿根管壁牙本质约60％的成分为羟基磷灰石。据此推测，含有多巴胺的复合材料能够粘附根管壁。