[发明专利]一种载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种载携PDGF‑BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒及其制备方法和应用，属于组织工程材料技术领域。本发明提供了所述方法制备的制备的载携PDGF‑BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒(P‑AG‑MSN)，利用载银介孔氧化硅纳米颗粒(AG‑MSN)载携并能逐步释放促进组织血管化的生长因子(PDGF‑BB)，在骨的塑形和重塑过程中促进干细胞血管化成为组织工程血管化，同时利用负载的银离子发挥杀菌作用，能为骨组织再生材料提出一种全新理念，即能够诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)的多向分化，同时具有控制感染效能的单一生物材料系统。

技术领域

本发明属于组织工程材料技术领域，具体涉及一种载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

临床上治疗粉碎骨折，肿瘤切除，或骨髓炎病灶清除后大段骨缺损仍然是骨科医生面临的一大挑战。高能量创伤导致的严重骨缺损往往伴随着骨缺损部位的感染，从而阻碍骨正常愈合，形成骨髓炎后会导致坏死骨、空洞、窦道等形成，进一步加重骨缺损的严重性。现今的骨修复材料多存在生物活性不足、修复速率慢、修复效果不佳、无法抵御外界细菌感染等普遍性问题。因此，在过去几年中，多功能生物活性材料治疗创伤、肿瘤、感染或遗传畸形等骨缺损受到了广泛关注。

1970年，Carlisle研究表明，硅(Si)元素可能在类骨病组织(preosseous tissue)矿化过程中发挥重要的作用。许多研究硅酸盐生物活性材料，包括磷酸钙和生物活性玻璃，已被用于骨再生的研究。银是一种广谱性杀菌材料，是研究最为热门的无机抗菌剂。文献报道，其对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及厌氧菌均有较强的杀菌能力。近年来，进一步研究发现MSNs可应用于载带银离子或银纳米颗粒实现抗菌功能。美国UCLA Jeffrey I.Zink率先制备出载银纳米颗粒的核壳形MCM-41介孔纳米颗粒，并证明其在液相悬浮介质和LB模板中均显示出极好的广谱抑菌性能。

近年来载银介孔氧化硅纳米颗粒(The Mesoporous Silica NanoparticlesEncapsulated with Silver Nanociystals,AG-MSN)用于骨的研究已受到重视。然而，大多数研究都集中在改进聚合物/介孔二氧化硅复合材料的力学性能以及杀菌作用。这些研究表明，载银介孔氧化硅具有良好的生物相容性，但没有关于骨修复材料具有成骨效果的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒及其制备方法和应用，所述载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒不仅具有较好的杀菌作用，而且促进BMSCs成骨作用和促进BMSCs血管化作用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将载银介孔氧化硅纳米颗粒置于含有0.6～1.5mg/mL的PDGF-BB的磷酸缓冲溶液中，23～28℃避光条件下搅拌吸附22～26h，得到预混液；

(2)将所述步骤(1)中的预混液用磷酸缓冲溶液洗涤，离心，收集固相，得到载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒。

优选的，所述载银介孔氧化硅纳米颗粒的质量与含有PDGF-BB的磷酸缓冲溶液的体积比为9～12mg：9～12ml。

优选的，所述PDGF-BB在载银介孔氧化硅纳米颗粒表面的浓度为5～10μg/ml。

优选的，所述载银介孔氧化硅纳米颗粒中介载银的量为5～10mg/ml。

优选的，所述载银介孔氧化硅纳米颗粒的直径为2～4μm。

本发明提供了所述的载携PDGF-BB的载银介孔氧化硅纳米颗粒在制备促进骨髓间充质干细胞分化的组织工程骨中的应用。