專利名稱：負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具
有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
人體組織，特別是人體重大器官的來(lái)源匱乏，一直是修復(fù)或改善人體病損組織或
人體器官組織移植的一大障礙；用于修復(fù)或改善人體病損組織或人體器官的結(jié)構(gòu)、功能的
生物活性替代物的人體組織工程產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，將有助于大大提高人類健康水平。人體組織
工程產(chǎn)品將人體外培養(yǎng)擴(kuò)增的正常組織細(xì)胞負(fù)載在一種具有優(yōu)良細(xì)胞相容性并可以被人
的機(jī)體降解吸收的生物材料上，然后將負(fù)載了正常組織細(xì)胞的生物材料復(fù)合物植入人體組
織的病損部位或器官的病損部位，在作為細(xì)胞生長(zhǎng)支架的生物材料逐漸被人的機(jī)體降解吸
收的同時(shí)，細(xì)胞不斷增殖及分化，并形成在形態(tài)與功能方面與人體組織的病損部位或器官
的病損部位的組織一致的新的組織，從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的。 人體組織工程支架為構(gòu)建人體組織的細(xì)胞提供三維支架，有利于細(xì)胞的粘附、增
殖及分化，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供合適的外環(huán)境。理想的人體組織工程支架應(yīng)具備如下特點(diǎn)1)
具備良好的生物相容性，不會(huì)因鄰近組織的排異反應(yīng)而影響新組織的功能；2)具有可降解
性及適宜的降解速率，當(dāng)移植的新的人體組織細(xì)胞或人體組織在受體內(nèi)存活時(shí)，支架材料
可自行降解；3)具有符合人體細(xì)胞、人體組織器官要求的生物力學(xué)強(qiáng)度；4)具有良好的人
體細(xì)胞界面關(guān)系，能相互作用以保存和促進(jìn)人體細(xì)胞功能；5)便于加工成理想的二維或三
維結(jié)構(gòu)，而且移植到人體內(nèi)后能保持原有形狀。 除了人體組織工程支架外，細(xì)胞生長(zhǎng)因子對(duì)促進(jìn)細(xì)胞的分裂增殖，遷移，基因表達(dá) 和分化起著至關(guān)重要的作用。在培養(yǎng)體系中加入細(xì)胞生長(zhǎng)因子，模擬細(xì)胞微環(huán)境，可以延長(zhǎng) 細(xì)胞存活時(shí)間，構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)和功能的組織。將細(xì)胞生長(zhǎng)因子復(fù)合到人體組織工程支架中 成為近幾年研究的熱點(diǎn)。 目前，已經(jīng)發(fā)展了多種方法制備各種結(jié)構(gòu)的人體組織工程支架，但是得到的人體
組織工程支架一般力學(xué)強(qiáng)度差、不具備緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的功能。發(fā)明專利"一種殼聚糖管
狀支架的制備方法"(公開(kāi)號(hào)CN1568904)中公開(kāi)了一種用紡織方法制備的殼聚糖管狀支
架的制備方法，但是這種支架不具有緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的功能；發(fā)明專利"一種含有表皮生
長(zhǎng)因子的皮膚組織工程支架的構(gòu)建方法"(公開(kāi)號(hào)CN1511592)中通過(guò)冷凍干燥法得到含
有表皮生長(zhǎng)因子的皮膚組織工程支架，但是得到的組織工程支架強(qiáng)度較差。 本發(fā)明針對(duì)人體外細(xì)胞培養(yǎng)的需求，通過(guò)簡(jiǎn)單的制備方法設(shè)計(jì)制備了人體組織工
程支架。這種人體組織工程支架采用具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因
子，繼而自組裝為二氧化硅/明膠復(fù)合球，負(fù)載到電紡絲方法制備的聚合物纖維上，得到人
體組織工程支架。這種人體組織工程支架全面模擬人體細(xì)胞微環(huán)境，包括細(xì)胞的細(xì)胞外基
質(zhì)的微米和納米結(jié)構(gòu)、緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子，具備人體細(xì)胞高活力培養(yǎng)的理想條件。該人體組織工程支架具有良好的機(jī)械性能和細(xì)胞相容性，適用范圍廣，可用于骨、軟骨、神經(jīng)、血管、 膀胱、腎臟、肝臟等組織器官的修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅 球的人體組織工程支架。 本發(fā)明的目的之二是提供負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅 球的人體組織工程支架的制備方法。 本發(fā)明的目的之三是負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架的用途。 本發(fā)明的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工 程支架，是通過(guò)裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠自組裝為 裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球，然后將其 負(fù)載到由電紡絲方法制備得到的作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維上而得 到的。 本發(fā)明的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工 程支架是在作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維上負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因 子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為lPm 1000 iim。 所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球中還裝載了營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)，得到在作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維上負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子 和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為 1 ii m 1000 ii m。 本發(fā)明的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工 程支架的制備方法包括以下步驟 1)將具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球浸泡在細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中，在溫度為
4t:下攪拌，然后在溫度為4t:下離心，用去離子水清洗所得固體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載
了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球； 2)將步驟1)得到的裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球超 聲分散在明膠水溶液中，然后冷凍干燥，得到裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧 化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球； 3)將步驟2)得到的裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與 明膠組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，加入N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和1-乙基-3-(3-二 甲基氨丙基)-碳化二亞胺(EDC)，室溫下充分反應(yīng)，之后用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌，在復(fù) 合球的表面得到可與作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧 基活化基團(tuán)；將得到的羧基活化的復(fù)合球分散到含有通過(guò)電紡絲方法制備得到的作為人體
組織工程支架基材的高分子聚合物纖維的磷酸鹽緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)，取出浸泡后的
高分子聚合物纖維，用磷酸鹽緩沖液洗滌，得到負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中 空二氧化硅球的人體組織工程支架。
步驟l)中是將10—s 10g具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球浸泡在濃度為10—3 1Ommol/L的細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中；在細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中還進(jìn)一步含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
步驟2)裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球在明膠水溶液 中的終濃度為10—3 100mg/mL，明膠水溶液的質(zhì)量濃度為0. 05 10% ;或者步驟2)裝載 了細(xì)胞生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球在明膠水溶液中的終濃 度為10—3 100mg/mL，明膠水溶液的質(zhì)量濃度為0. 05 10%。 步驟3)中裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成 的復(fù)合球，或者裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與 明膠組成的復(fù)合球，在乙醇溶劑中的濃度為10—2 102mg/mL ;N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙 基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺在乙醇溶劑中的濃度分別為10—7 10—3mol/L。
步驟3)中磷酸鹽緩沖分散液中含有的通過(guò)電紡絲方法制備得到的作為人體組織 工程支架基材的高分子聚合物纖維是10—2 102mg/ml。 所述的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)選自維生素A、維生素B(包括B1、B2、B6、B12、PP、肌醇、M等)、維 生素C、維生素D、維生素E、維生素K、色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮 氨酸、苯丙氨酸、L-谷氨酰胺、嘌呤、嘧啶、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖、膽酸、 膽堿、固醇、肌酸、前列腺素、腎上腺素、胰島素、膽固醇、磷脂、糖脂、血紅蛋白、核糖、脫氧核 糖等中的一種或大于一種以上。 步驟1)的在溫度為4t:下攪拌的時(shí)間是12 72小時(shí)。 步驟3)的室溫下充分反應(yīng)的時(shí)間是15 60分鐘；在4"下反應(yīng)的時(shí)間是4 72 小時(shí)。 所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球具有中空介孔結(jié)構(gòu)，作為緩釋載體，通 過(guò)裝載、緩慢釋放細(xì)胞生長(zhǎng)因子剌激人體的細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖與分化。 所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球的制備及其作為緩釋載體可參見(jiàn)專利 申請(qǐng)?zhí)朇N200610089184. 9和專利申請(qǐng)?zhí)朇N200610113976. 5。 所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球的粒徑在100 1000nm之間，外殼厚度 在20 200nm之間；在該中空二氧化硅亞微米球的中空腔內(nèi)有一粒徑為50 500nm的可移 動(dòng)的球形二氧化硅內(nèi)核；該中空二氧化硅亞微米球具有介孔結(jié)構(gòu)，介孔的孔徑為3 50nm ; 該中空二氧化硅亞微米球的比表面積為100 1000m7g。 其中，按照專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610089184. 9所述的方法，將專利申請(qǐng)?zhí)枮?br> CN200610089184. 9中所述的氫氟酸摩爾濃度從1X10—3 5 X 10—"mol/L擴(kuò)展為1X10—4
10X 10—^ol/L,即可得到具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球的介孔的平均孔徑由3 10nm
擴(kuò)展為3 50nm，比較面積由140 500m7g擴(kuò)展為140 1000m7g。 所述的細(xì)胞生長(zhǎng)因子選自轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子，表皮生長(zhǎng)因子，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，堿性
成纖維生長(zhǎng)因子，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，軟骨調(diào)節(jié)素，神經(jīng)膠質(zhì)生長(zhǎng)因子，血小板衍化生長(zhǎng)因子，肝
細(xì)胞生長(zhǎng)因子，人角朊細(xì)胞生長(zhǎng)因子，胰島素樣生長(zhǎng)因子，骨形態(tài)發(fā)生蛋白等中的一種或大
于一種以上。 所述的作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維的直徑為10nm 1000i!m，復(fù)合具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球后的人體組織工程 支架直徑為1010nm 2000 y m。
所述的高分子聚合物纖維根據(jù)所選用的聚合物種類和分子量不同，在人體內(nèi)的降 解時(shí)間為1天 1年左右。高分子聚合物為氨基聚乙烯醇、端氨基聚乳酸、端氨基丙交酯與 乙交酯的無(wú)規(guī)嵌段共聚物、端氨基丙交酯_乙二醇_乙交酯的無(wú)規(guī)或嵌段共聚物、聚乙烯亞 胺、聚丙烯亞胺、聚乙二胺、聚酰胺、聚乙醇胺、端氨基聚乙二醇、聚賴氨酸、聚Y-谷氨酸、 聚天冬氨酸、聚精氨酸、聚天冬酰胺、甲殼素、殼聚糖、聚氨基_ P _環(huán)糊精、明膠、膠原、氨基 聚糖、蠶絲蛋白、蜘蛛絲蛋白、氨基纖維素或氨基淀粉等。 用電紡絲設(shè)備加工作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維的工藝可為 將所配置的高分子聚合物紡絲液加入到電紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡 絲液流速為0. 01ml/h 100ml/h，施加電壓1 50kV進(jìn)行電紡絲，在噴絲口上方0. lcm 100cm處的接收器上得到高分子聚合物纖維。 本發(fā)明的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子或者進(jìn)一步含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的具有內(nèi)核的中空 二氧化硅球的人體組織工程支架的制備成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)，可以作為多種人體組織 或器官的修復(fù)或重建的支架；所述的人體組織或器官包括肝臟、神經(jīng)、骨、軟骨、腎臟、膀胱、 血管、皮膚或心臟。 本發(fā)明的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工 程支架與現(xiàn)有人體組織工程支架相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和突出效果1)本發(fā)明制備的人體組 織工程支架采用生物相容性佳的材料，具有分級(jí)結(jié)構(gòu)，比表面積大，有利于細(xì)胞黏附和生 長(zhǎng)；2)細(xì)胞生長(zhǎng)因子等裝載在具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球中，大大節(jié)省了昂貴的細(xì) 胞生長(zhǎng)因子的用量；3)將細(xì)胞生長(zhǎng)因子裝在到具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球中，增加 細(xì)胞對(duì)支架的趨向性和黏附力，促進(jìn)細(xì)胞向支架內(nèi)增殖，從而促進(jìn)細(xì)胞之間的匯合與細(xì)胞 外基質(zhì)成分的釋放；4)高分子聚合物纖維隨細(xì)胞增殖成組織，可被完全降解，具有內(nèi)核的 中空二氧化硅隨尿液和糞便排泄，不會(huì)引起機(jī)體免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)；5)進(jìn)一步含有營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)可對(duì)創(chuàng)口的愈合起到輔助療效。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1. 1. 0. OOlg具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為50nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為100nm， 外殼厚度為22nm，介孔孔徑為3nm，比表面積為100m7g)浸泡在0. 001mmol/L神經(jīng)生長(zhǎng)因 子水溶液中，在溫度為4t:下攪拌12小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固 體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。
2.將得到的裝載神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量濃 度為1%的明膠水溶液中，裝載神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠水溶液 中的終濃度為10—^g/mL，冷凍干燥，得到裝載了神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅 亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為lPm。 3.將lg殼聚糖溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電紡 絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為0. lml/h，施加電壓5kV進(jìn)行電紡 絲。在噴絲口上方15cm處的接收器上得到殼聚糖纖維。纖維平均直徑約950微米。
4.將步驟2得到的裝載了神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠組 成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米
8球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為lmg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙 基-3- (3- 二甲基氨丙基)_碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基_3- (3- 二甲基氨 丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為10—7mol/L，混合均勻，室溫充分反應(yīng)15 分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工程支架基材 的殼聚糖纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球lmg/ml分 散到含有濃度為lmg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的殼聚糖纖維的磷酸鹽緩沖分散液中，4t: 下反應(yīng)4小時(shí)，取出浸泡后的殼聚糖纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左右，得到負(fù)載有裝載了
可緩釋神經(jīng)生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的殼聚糖纖維人體組織工程支架。
該人體組織工程支架可在人的神經(jīng)受到損傷時(shí)，在對(duì)神經(jīng)進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為神
經(jīng)的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例2. 1. 10g具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為500nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為980nm， 外殼厚度為20nm，介孔孔徑為10nm，比表面積為400m7g)浸泡在1Ommol/L表皮生長(zhǎng)因子 水溶液中，在溫度為4t:下攪拌72小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固體 產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。
2.將得到的裝載表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量濃 度為0. 1%的明膠水溶液中，裝載表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠水溶 液中的終濃度為100mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化 硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為1000 iim。 3.將lg氨基聚乙烯醇溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加 入到電紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為100ml/h，施加電壓50kV 進(jìn)行電紡絲。在噴絲口上方85cm處的接收器上得到氨基聚乙烯醇纖維。纖維平均直徑約 300nm。 4.將步驟2得到的裝載了表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠組 成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球 與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為100mg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙 基-3- (3- 二甲基氨丙基)_碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二甲基 氨丙基)-碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為10—^Ql/L，混合均勻，室溫充分反應(yīng) 60分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工程支架基 材的氨基聚乙烯醇纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球 100mg/ml分散到含有濃度為100mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的氨基聚乙烯醇纖維的磷酸 鹽緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)4小時(shí)，取出浸泡后的氨基聚乙烯醇纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3 遍左右，得到負(fù)載有裝載了可緩釋表皮生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的氨基聚乙 烯醇纖維人體組織工程支架。 該人體組織工程支架可在人的血管受到損傷時(shí)，在對(duì)血管進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為血
管的修復(fù)支架使用。 實(shí)施例3. 1. 0. lg具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為250nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為700nm， 外殼厚度為50nm，介孔孔徑為20nm，比表面積為1000m7g)浸泡在0. lmmol/L骨形態(tài)發(fā)生蛋白水溶液中，在溫度為4t:下攪拌48小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得
固體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。 2.將得到的裝載骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量 濃度為9.8%的明膠水溶液中，裝載骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠 水溶液中的終濃度為lmg/mL，冷凍干燥，得到裝載了骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二 氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為180 ym。 3.將0. 2g明膠溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電紡 絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為lml/h，施加電壓5kV進(jìn)行電紡絲。 在噴絲口上方0. lcm處的接收器上得到明膠纖維。纖維平均直徑約40微米。
4.將步驟2得到的裝載了骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠 組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微 米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為0. 05mg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和 1-乙基-3- (3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二 甲基氨丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為5 X 10—6mol/L，混合均勻，室溫 充分反應(yīng)30分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工 程支架基材的明膠纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球 0. 05mg/ml分散到含有濃度為0. 05mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的明膠纖維的磷酸鹽緩沖 分散液中，4t:下反應(yīng)24小時(shí)，取出浸泡后的明膠纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左右，得到負(fù) 載有裝載了可緩釋骨形態(tài)發(fā)生蛋白的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的明膠纖維人體組織工 程支架。 該人體組織工程支架可在人的軟骨受到損傷時(shí)，在對(duì)軟骨進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為軟
骨的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例4. 1. lg具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為230nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為500nm，外 殼厚度為50nm，介孔孔徑為45nm，比表面積為650m7g)浸泡在lmmol/L肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子水 溶液中，在溫度為4t:下攪拌50小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固體產(chǎn) 物，冷凍干燥，得到裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。
2.將得到的裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量 濃度為5%的明膠水溶液中，裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠水 溶液中的終濃度為10mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧 化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為50iim。 3.將lg蠶絲蛋白溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電 紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為10ml/h，施加電壓15kV進(jìn)行電紡 絲。在噴絲口上方10cm處的接收器上得到蠶絲蛋白纖維。纖維平均直徑約90微米。
4.將步驟2得到的裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠 組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微 米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為0. 01mg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和 1-乙基-3- (3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二 甲基氨丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為10—5mol/L，混合均勻，室溫充分反應(yīng)30分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工程支 架基材的蠶絲蛋白纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球 0. Olmg/ml分散到含有濃度為0. Olmg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的蠶絲蛋白纖維的磷酸鹽 緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)48小時(shí)，取出浸泡后的蠶絲蛋白纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左 右，得到負(fù)載有裝載了可緩釋肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的蠶絲蛋白纖 維人體組織工程支架。 該人體組織工程支架可在人的肝臟受到損傷時(shí)，在對(duì)肝臟進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為肝
臟的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例5. 1. 0. Olg具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為250nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為700nm， 外殼厚度為40nm，介孔孔徑為25nm，比表面積為800m7g)浸泡在5mmol/L肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子 水溶液中，在溫度為4t:下攪拌12小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固體 產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。
2.將得到的裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量 濃度為2%的明膠水溶液中，裝載肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠水 溶液中的終濃度為0. lmg/mL，冷凍干燥，得到裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二 氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為160 ym。 3.將0. 5g聚乳酸溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電 紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為0. lml/h，施加電壓10kV進(jìn)行電 紡絲。在噴絲口上方20cm處的接收器上得到聚乳酸纖維。纖維平均直徑約IOO微米。
4.將步驟2得到的裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠 組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞 微米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為10mg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和 1-乙基-3- (3- 二甲基氨丙基)_碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二甲 基氨丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為10—5mol/L，混合均勻，室溫充分反 應(yīng)45分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工程支架 基材的聚乳酸纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球10mg/ ml分散到含有濃度為10mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的聚乳酸纖維的磷酸鹽緩沖分散液 中，fC下反應(yīng)24小時(shí)，取出浸泡后的聚乳酸纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左右，得到負(fù)載有 裝載了可緩釋肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的聚乳酸纖維人體組織工程 支架。 該人體組織工程支架可在人的肝臟受到損傷時(shí)，在對(duì)肝臟進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為肝
臟的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例6. 1. 0. 5g具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為80nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為220nm， 外殼厚度為40nm，介孔孔徑為25nm，比表面積為800m7g)浸泡在lmmol/L轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子P 水溶液中，在溫度為4t:下攪拌36小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固體 產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子13的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。
2.將得到的裝載轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子13的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量
11濃度為0.05%的明膠水溶液中，裝載轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子13的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明 膠水溶液中的終濃度為0.05mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子P的具有內(nèi)核的 中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為250iim。
3.將0. 5g淀粉溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電紡 絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為0. 5ml/h，施加電壓20kV進(jìn)行電紡 絲。在噴絲口上方5cm處的接收器上得到淀粉纖維。纖維平均直徑約460微米。
4.將步驟2得到的裝載了轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子13的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠 組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子P因子的具有內(nèi)核的中空二氧化 硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為lmg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺 和1-乙基-3- (3- 二甲基氨丙基)_碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二 甲基氨丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為5X 10—5mol/L，混合均勻，室溫 充分反應(yīng)50分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工 程支架基材的淀粉纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球 lmg/ml分散到含有濃度為lmg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的淀粉纖維的磷酸鹽緩沖分散液 中，4t:下反應(yīng)50小時(shí)，取出浸泡后的淀粉纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左右，得到負(fù)載有 裝載了可緩釋轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子P的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的淀粉纖維人體組織工程支 架。 該人體組織工程支架可在人的腎臟受到損傷時(shí)，在對(duì)腎臟進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為腎
臟的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例7. 1. 0. 2g具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為200nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為600nm，
外殼厚度為30nm，介孔孔徑為50nm，比表面積為600m7g)浸泡在lmmol/L血小板衍化生長(zhǎng)
因子水溶液中，在溫度為4t:下攪拌60小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得
固體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。 2.將得到的裝載血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在
質(zhì)量濃度為0. 5%的明膠水溶液中，裝載血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅
球在明膠水溶液中的終濃度為0. 2mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了血小板衍化生長(zhǎng)因子的具
有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為150 ym。 3.將lg膠原溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電紡絲
裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為10ml/h，施加電壓30kV進(jìn)行電紡絲。
在噴絲口上方55cm處的接收器上得到膠原纖維。纖維平均直徑約180微米。 4.將步驟2得到的裝載了血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與
明膠組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二
氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為0. 2mg/mL ;加入N-羥基琥
珀酰亞胺和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙
基_3-(3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為2X 10—4mol/L，混
合均勻，室溫充分反應(yīng)30分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為
人體組織工程支架基材的膠原纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化
的復(fù)合球0. 2mg/ml分散到含有濃度為0. 2mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的膠原纖維的磷酸鹽緩沖分散液中，fC下反應(yīng)48小時(shí)，取出浸泡后的膠原纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左右， 得到負(fù)載有裝載了可緩釋血小板衍化生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的膠原纖維 人體組織工程支架。 該人體組織工程支架可在人的皮膚受到損傷時(shí)，在對(duì)皮膚進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為皮
膚的修復(fù)支架使用。 實(shí)施例8. 1. 0. 05g具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為100nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為300nm， 外殼厚度為30nm，介孔孔徑為20nm，比表面積為850m7g)浸泡在0. lmmol/L軟骨調(diào)節(jié)素水 溶液中，在溫度為4t:下攪拌40小時(shí)。在溫度為4t:下離心，去離子水清洗3遍所得固體產(chǎn) 物，冷凍干燥，得到裝載軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。 2.將得到的裝載軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲分散在質(zhì)量濃度 為1%的明膠水溶液中，裝載軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球在明膠水溶液中的 終濃度為0. 02mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米 球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒徑為40 ii m。 3.將lg聚乙醇胺溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電 紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為lml/h，施加電壓15kV進(jìn)行電紡 絲。在噴絲口上方20cm處的接收器上得到聚乙醇胺纖維。纖維平均直徑約IOO微米。
4.將步驟2得到的裝載了軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球與明膠組成 的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與 明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為0. 05mg/mL ;加入N-羥基琥珀酰亞胺和1_乙 基-3- (3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺，使N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3- (3- 二甲基 氨丙基)_碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為1 X 10—4mol/L，混合均勻，室溫充分 反應(yīng)20分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表面得到可與作為人體組織工程支 架基材的聚乙醇胺纖維上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到的羧基活化的復(fù)合球 0. 05mg/ml分散到含有濃度為0. 05mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的聚乙醇胺纖維的磷酸鹽 緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)40小時(shí)，取出浸泡后的聚乙醇胺纖維，用磷酸鹽緩沖液洗3遍左 右，得到負(fù)載有裝載了可緩釋軟骨調(diào)節(jié)素的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的聚乙醇胺纖維人 體組織工程支架。 該人體組織工程支架可在人的軟骨受到損傷時(shí)，在對(duì)皮膚進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為軟
骨的修復(fù)支架使用。
實(shí)施例9 1. 0. 4g具有內(nèi)核(內(nèi)核大小為90nm)的中空二氧化硅亞微米球(粒徑為260nm， 外殼厚度為30nm，介孔孔徑為10nm，比表面積為600m7g)浸泡在O. 01mmol/L表皮生長(zhǎng)因子 水溶液中(含有0. Olmol/L的L-谷氨酰胺)，在溫度為4t:下攪拌52小時(shí)。在溫度為4°C 下離心，去離子水清洗3遍所得固體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺 的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球。 2.將得到的裝載表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球超聲 分散在質(zhì)量濃度為0. 5%的明膠水溶液中，裝載表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具有內(nèi)核的 中空二氧化硅球在明膠水溶液中的終濃度為0. 2mg/mL，冷凍干燥，得到裝載了表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。復(fù)合球的粒 徑為15um。 3.將lg聚賴氨酸溶解在10ml水中，制成電紡絲液。將所配置的紡絲液加入到電 紡絲裝置的儲(chǔ)液槽中，采用9號(hào)平頭噴絲頭，紡絲液流速為0. 5ml/h，施加電壓5kV進(jìn)行電紡 絲。在噴絲口上方15cm處的接收器上得到聚賴氨酸纖維。纖維平均直徑約600微米。
4.將步驟2得到的裝載了表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具有內(nèi)核的中空二氧 化硅球與明膠組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，裝載了表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具 有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為0. 4mg/mL ; 加入N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基_3-(3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺，使N-羥基琥珀 酰亞胺和1-乙基_3-(3- 二甲基氨丙基)-碳化二亞胺在上述乙醇溶劑中的濃度分別為 1 X 10—3mol/L，混合均勻，室溫充分反應(yīng)30分鐘，之后用磷酸鹽緩沖液洗2次，在復(fù)合球的表 面得到可與作為人體組織工程支架基材的膠原上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)。將得到 的羧基活化的復(fù)合球0. 4mg/ml分散到含有濃度為0. 4mg/ml的通過(guò)步驟3制備得到的聚賴 氨酸纖維的磷酸鹽緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)24小時(shí)，取出浸泡后的聚賴氨酸，用磷酸鹽緩 沖液洗3遍左右，得到負(fù)載有裝載了可緩釋表皮生長(zhǎng)因子和L-谷氨酰胺的具有內(nèi)核的中空 二氧化硅球的聚賴氨酸纖維人體組織工程支架。 該人體組織工程支架可在人的皮膚受到損傷時(shí)，在對(duì)皮膚進(jìn)行修復(fù)時(shí)將其作為皮 膚的修復(fù)支架使用。
權(quán)利要求
一種負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架，是通過(guò)裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠自組裝為裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球，然后將其負(fù)載到由電紡絲方法制備得到的高分子聚合物纖維基材上而得到的；其特征是在作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維上負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架，其特征是所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù) 合球中還裝載了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球 的人體組織工程支架，其特征是所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的 復(fù)合球的粒徑為1 y m 1000 ii m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化 硅球的人體組織工程支架，其特征是所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球的粒徑在 100 1000nm之間，外殼厚度在20 200nm之間；在該中空二氧化硅亞微米球的中空腔內(nèi) 有一粒徑為50 500nm的可移動(dòng)的球形二氧化硅內(nèi)核；該中空二氧化硅亞微米球具有介孔 結(jié)構(gòu)，介孔的孔徑為3 50nm ;該中空二氧化硅亞微米球的比表面積為100 1000m7g。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架，其特征是所述的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球的粒徑在100 1000nm之間，外殼厚度在20 200nm之間；在該中空二氧化硅亞微米球的中空腔內(nèi)有一粒 徑為50 500nm的可移動(dòng)的球形二氧化硅內(nèi)核；該中空二氧化硅亞微米球具有介孔結(jié)構(gòu)， 介孔的孔徑為3 50nm ;該中空二氧化硅亞微米球的比表面積為100 1000m7g。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架，其特征是所述的細(xì)胞生長(zhǎng)因子選自轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子，表皮生長(zhǎng)因子，血 管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，堿性成纖維生長(zhǎng)因子，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，軟骨調(diào)節(jié)素，神經(jīng)膠質(zhì)生長(zhǎng)因子，血 小板衍化生長(zhǎng)因子，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子，人角朊細(xì)胞生長(zhǎng)因子，胰島素樣生長(zhǎng)因子，骨形態(tài)發(fā) 生蛋白中的一種或大于一種以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架，其特征是所述的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)選自維生素A，維生素B，維生素C，維生素D， 維生素E，維生素K，色氨酸，蘇氨酸，蛋氨酸，纈氨酸，賴氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸， L-谷氨酰胺，嘌呤，嘧啶，葡萄糖，果糖，半乳糖，乳糖，蔗糖，麥芽糖，膽酸，膽堿，固醇，肌酸， 前列腺素，腎上腺素，胰島素，膽固醇，磷脂，糖脂，血紅蛋白，核糖，脫氧核糖中的一種或大 于一種以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的 人體組織工程支架，其特征是所述的作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維的 直徑為10nm 1000 ii m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球 的人體組織工程支架，其特征是所述的高分子聚合物為氨基聚乙烯醇、端氨基聚乳酸、端 氨基丙交酯與乙交酯的無(wú)規(guī)嵌段共聚物、端氨基丙交酯_乙二醇_乙交酯的無(wú)規(guī)或嵌段共聚物、聚乙烯亞胺、聚丙烯亞胺、聚乙二胺、聚酰胺、聚乙醇胺、端氨基聚乙二醇、聚賴氨酸、 聚Y-谷氨酸、聚天冬氨酸、聚精氨酸、聚天冬酰胺、甲殼素、殼聚糖、聚氨基-e-環(huán)糊精、明 膠、膠原、氨基聚糖、蠶絲蛋白、蜘蛛絲蛋白、氨基纖維素或氨基淀粉。
10. —種根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中 空二氧化硅球的人體組織工程支架的制備方法，其特征是，該方法包括以下步驟1) 將具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球浸泡在細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中，在溫度為4°C 下攪拌，然后在溫度為4t:下離心，用去離子水清洗所得固體產(chǎn)物，冷凍干燥，得到裝載了細(xì) 胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球；2) 將步驟l)得到的裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球超聲分 散在明膠水溶液中，然后冷凍干燥，得到裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅 亞微米球與明膠組成的復(fù)合球；3) 將步驟2)得到的裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠 組成的復(fù)合球分散在乙醇溶劑中，加入N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙 基)_碳化二亞胺，混合均勻，室溫下充分反應(yīng)，之后用磷酸鹽緩沖液洗滌，在復(fù)合球的表面 得到與作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物上的氨基共價(jià)偶聯(lián)的羧基活化基團(tuán)；將 得到的羧基活化的復(fù)合球分散到含有通過(guò)電紡絲方法制備得到的作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維的磷酸鹽緩沖分散液中，4t:下反應(yīng)，取出浸泡后的高分子聚合物纖維，用磷酸鹽緩沖液洗滌，得到負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞 微米球的人體組織工程支架。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征是步驟1)中是將10—3 10g具有內(nèi)核的中 空二氧化硅亞微米球浸泡在濃度為10—3 10mmol/L的細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征是細(xì)胞生長(zhǎng)因子水溶液中還含有營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征是裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空 二氧化硅亞微米球在明膠水溶液中的終濃度為10—3 100mg/mL。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的具有 內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球在明膠水溶液中的終濃度為10—3 100mg/mL。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征是明膠水溶液的質(zhì)量濃度為0. 05 10%。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征是步驟3)中裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi) 核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球在乙醇溶劑中的濃度為10—2 102mg/mL ; N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺在乙醇溶劑中的濃度分 別為10—7 10—3mol/L。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征是步驟3)中磷酸鹽緩沖分散液中含有的 通過(guò)電紡絲方法制備得到的作為人體組織工程支架基材的高分子聚合物纖維是10—2 102mg/ml。
18. —種根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架的用途，其特征是所述的負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的 具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架作為人體組織或器官的修復(fù)或重建的支站
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用途，其特征是所述的人體組織或器官包括肝臟、神經(jīng)、骨、軟骨、腎臟、膀胱、血管、皮膚或心臟。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及負(fù)載了緩釋細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅球的人體組織工程支架及其制備方法和用途。本發(fā)明的人體組織工程支架是通過(guò)裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠自組裝為裝載了細(xì)胞生長(zhǎng)因子的具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球與明膠組成的復(fù)合球，然后將其負(fù)載到由電紡絲方法制備得到的高分子聚合物纖維基材上而得到的。具有內(nèi)核的中空二氧化硅亞微米球作為細(xì)胞生長(zhǎng)因子緩釋載體，通過(guò)負(fù)載并緩慢釋放細(xì)胞生長(zhǎng)因子，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。本發(fā)明的人體組織工程支架全方位模仿細(xì)胞生長(zhǎng)微環(huán)境，在組織修復(fù)和組織重建的組織工程支架領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61L27/02GK101721751SQ20081022401
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者劉惠玉, 周健, 唐芳瓊, 孟憲偉, 張宗久, 張陽(yáng)德, 李琳琳, 陳東 申請(qǐng)人:張陽(yáng)德;陳東;唐芳瓊