[发明专利]一种梯度仿生矿化胶原水凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种梯度仿生矿化胶原水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将I型胶原酸溶液进行成胶，得到第一胶原水凝胶；将所述第一胶原水凝胶与矿化液混合，进行矿化，得到第一层矿化胶原水凝胶；将所述第一层矿化胶原水凝胶置于容器底部，然后向所述容器内加入I型胶原酸溶液，进行成胶，得到两层胶原水凝胶；将所述两层胶原水凝胶与矿化液混合，进行矿化，得到两层矿化胶原水凝胶；将所述两层矿化胶原水凝胶置于容器底部，然后向所述容器内加入I型胶原酸溶液，进行成胶，得到梯度仿生矿化胶原水凝胶；所述矿化液中含有钙离子和磷酸根离子。

技术领域

本发明属于仿生材料技术领域，具体涉及一种梯度仿生矿化胶原水凝胶及其制备方法。

背景技术

软硬复合组织包括肌腱或韧带到骨的连接界面以及软骨到骨的连接界面。软硬复合组织损伤较为常见，而目前尚无特效治疗。组织工程的兴起为软硬复合组织修复带来新的希望。

目前组织工程普遍认为软硬复合组织结构上以潮线为界，分为未矿化层和矿化层。未矿化层又称软组织层，主要由I型胶原组成，矿化层分为过渡层和硬组织层，主要由I型胶原和羟基磷灰石组成。对于矿化层的仿生是单纯包裹羟基磷灰石或者外矿化，而这种仿生只是一种成分仿生，未能到达结构仿生，在应用到软硬复合组织时，会影响到软硬复合组织的修复和再生。

因此，有必须对软硬复合组织的仿生材料进行改进，以达到成分和结构均满足仿生要求，进而促进软硬复合组织的修复和再生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度仿生矿化胶原水凝胶及其制备方法。本发明提供的制备方法制备得到的梯度仿生矿化胶原水凝胶在仿生软硬复合组织时达到了成分和结构的仿生，有利于软硬复合组织的修复和再生。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种梯度仿生矿化胶原水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将I型胶原酸溶液进行成胶，得到第一胶原水凝胶；

(2)将所述步骤(1)得到的第一胶原水凝胶与矿化液混合，进行矿化，得到第一层矿化胶原水凝胶；

(3)将所述步骤(2)得到的第一层矿化胶原水凝胶置于容器底部，然后向所述容器内加入I型胶原酸溶液，进行成胶，得到两层胶原水凝胶；

(4)将所述步骤(3)得到的两层胶原水凝胶与矿化液混合，进行矿化，得到两层矿化胶原水凝胶；

(5)将所述步骤(4)得到的两层矿化胶原水凝胶置于容器底部，然后向所述容器内加入I型胶原酸溶液，进行成胶，得到梯度仿生矿化胶原水凝胶；

所述步骤(2)和步骤(4)中的矿化液中含有钙离子和磷酸根离子。

优选地，所述步骤(1)、步骤(3)以及步骤(5)的I型胶原酸溶液中I型胶原的浓度独立地≥0.1mg/mL。

优选地，所述步骤(1)、步骤(3)以及步骤(5)中I型胶原酸溶液的体积比为(0.1～10)：1：(0.1～10)。

优选地，所述步骤(1)、步骤(3)以及步骤(5)中成胶在碱性氛围中进行。

优选地，所述步骤(1)、步骤(3)以及步骤(5)中成胶的时间独立地不低于1h。

优选地，所述步骤(2)中矿化液与所述步骤(1)中I型胶原酸溶液的体积比≥1。

优选地，所述步骤(2)中矿化的时间不少于2小时；所述步骤(4)中矿化的时间为2小时～3天。

优选地，所述步骤(4)中矿化液与所述步骤(3)中I型胶原酸溶液的体积比≥1。

优选地，所述步骤(2)和步骤(4)的矿化液由包括以下原料制备得到：钙盐溶液、非胶原蛋白模拟物和磷酸盐溶液。