增殖实验以无机的羟基磷灰石/磷酸三钙复合陶瓷支架材料为对照组，从图中可以看出，牙周膜干细胞在实施例1和2的矿化胶原基生物牙根支架上的增殖均优于对照组，且存在显著性差异。并在第5、7天时，实施例1的矿化胶原生物牙根支架上的细胞增殖显著优于实施例2的含PCL矿化胶原基生物牙根支架上的细胞增殖。表明本发明的矿化胶原基生物牙根支架具有良好的生物相容性，有利于牙周膜干细胞的增殖和活性表达。
[0108]图10为本发明的实施例1和2的矿化胶原基生物牙根支架上培养牙周膜干细胞的共聚焦显微镜照片。图1Oa所示为细胞种植在实施例1的矿化胶原生物牙根支架上24h时的情况，图1Ob所示为细胞种植在实施例2的含PCL矿化胶原基生物牙根支架上24h时的情况。可以看到细胞在支架上贴附和生长情况良好，细胞基本铺满支架表面，并形成一定的融合，未观察到明显的分化迹象。细胞在实施例1的矿化胶原生物牙根支架上的贴附和生长情况略好于在实施例2的含PCL矿化胶原基生物牙根支架上的贴附和生长。
【主权项】
1.一种矿化胶原基生物牙根支架材料，其特征在于，该材料为矿化胶原，成分包含胶原和磷灰石，其中磷灰石以弱结晶的纳米微粒形式有序排列在胶原分子之间与分子表面，胶原/磷灰石=5/5?2/8 (w/w) O2.根据权利要求1的一种矿化胶原基生物牙根支架材料，其特征在于，所述支架材料中的胶原为动物源性的I型胶原。3.根据权利要求1的一种矿化胶原基生物牙根支架材料，其特征在于，所述支架材料中的磷灰石成分的主要物相为羟基磷灰石。4.根据权利要求1的一种矿化胶原基生物牙根支架材料，其特征在于，支架材料中还含有生物可吸收医用高分子，包括聚乳酸、聚羟基乙酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯，所述生物可吸收医用高分子在所述支架材料中的含量为不高于50wt%。5.一种矿化胶原基生物牙根支架材料的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤: 步骤S1-1、将胶原溶于盐酸、硝酸或醋酸中的任何一种，配制成胶原的酸溶液，其中胶原浓度为 5.0 X 10 5?5.0 X 10 VmL ； 步骤S1-2、持续搅拌步骤Sl-1获得的溶液，缓慢滴加含钙离子的溶液，钙离子的加入量为每克胶原对应加入I丐尚子0.01?0.16mol ； 步骤S1-3、持续搅拌步骤S1-2获得的溶液，缓慢滴加含磷酸根离子的溶液，磷酸根离子的加入量与步骤S1-2中钙离子加入量的摩尔比为Ca/P = 1/1?2/1 ； 步骤S1-4、持续搅拌步骤S1-3获得的溶液，缓慢滴加NaOH溶液至混合体系pH = 6?8，当pH = 5?6时，混合体系开始出现沉淀，当pH = 7时，混合体系出现白色悬浊液； 步骤S1-5、将步骤S1-4获得的混合体系静置24?120小时，抽去上清液，用离心的方法洗去杂质离子，离心浓缩得到矿化胶原胶冻； 步骤S1-6、将步骤S1-5获得的胶冻进行冷冻干燥，研磨后获得矿化胶原粉体。6.根据权利要求5的一种矿化胶原基生物牙根支架材料的制备方法，其特征在于所述制备方法还包括以下步骤: 步骤S1-7、将生物可吸收医用高分子在40?70°C下配制成质量体积浓度为0.02?0.15g/mL的溶液，溶剂为1，4_ 二氧六环、二氯甲烷、氯仿或二甲基亚砜中的任何一种； 步骤S1-8、在步骤S1-7所得医用高分子溶液中加入步骤S1-6所得的矿化胶原粉体，并混合均匀，制得矿化胶原/医用高分子混合悬液体系，其中医用高分子的质量不超过矿化胶原粉体的质量； 步骤S1-9、将步骤S1-8获得的混合悬液体系置于-20?4°C环境中充分冷冻，然后冷冻干燥24?72小时，再转移至真空干燥箱中真空干燥72?120小时，制得矿化胶原/医用高分子复合材料。7.一种矿化胶原基生物牙根支架，其特征在于， 在微观上:该支架具有孔隙结构，孔隙率为40%?50%，孔径为20?50 μπι。 在宏观上:该支架的外形为柱状体；柱状体的高度为9?12mm ;柱状体的外侧面被垂直于柱状体轴向的平面所截得的形状为圆形，周长为11?14_ ;柱状体的上底面为平面或者凸面，若为凸面，凸起高度不高于1mm，且该高度计入柱状体的总高度；柱状体的下底面为平面或者凸面，若为凸面，凸起高度不高于1_，且该高度计入柱状体的总高度。8.根据权利要求7的一种矿化胶原基生物牙根支架，其特征在于，所述支架内部具有沿柱状体轴向方向的通孔，或者开口朝柱状体底面的盲孔，盲孔沿柱状体轴向的长度不小于柱状体高度的2/3 ;柱状体内部盲孔或通孔的侧面被垂直于柱状体轴向的平面所截得的形状为圆形或者近似圆形，周长为3.0?6.0_。9.一种矿化胶原基生物牙根支架的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤: a、当制造纯矿化胶原生物牙根支架时，制造方法主要包括以下步骤: 步骤S2a_l、检测步骤S1-5获得的矿化胶原胶冻中固体物质的含量，对胶冻进行稀释或者浓缩，使其中固体物质的含量达到0.72?0.9g/mL ; 步骤S2a_2、量取一定量步骤S2a_l获得的矿化胶原胶冻填入模具中，进行充分冷冻干燥，获得矿化胶原支架，并进行切割剪裁； 步骤S2a-3、配制浓度为0.005?0.25wt %的戊二醛的乙醇溶液作为交联剂，将步骤S2a-2获得的矿化胶原支架浸泡于交联剂溶液中24?48小时，进行交联； 步骤S2a-4、将矿化胶原支架从交联剂溶液中取出，置于层析柱中，以流动的纯水洗涤48?72小时，以除去残留的交联剂； 步骤S2a-5、将步骤S2a-4获得的矿化胶原支架进行真空干燥或者冷冻干燥； 步骤S2a-6、对步骤S2a-5获得的矿化胶原支架进行后处理、清洗和灭菌，获得矿化胶原基生物牙根支架，其中，对支架的后处理包括但不限于:加工通孔或者盲孔、加工表面沟槽/纹路/图案、边缘倒角、修剪。 b、当制造含有生物可吸收医用高分子的矿化胶原基生物牙根支架时，制造方法主要包括以下步骤: 步骤S2b-1、检测步骤S1-8所得的矿化胶原/医用高分子混合悬液中固体物质的含量，对混合悬液进行稀释或者浓缩，使其中固体物质的含量达到0.72?0.9g/mL ； 步骤S2b-2、量取一定量步骤S2b-1获得的矿化胶原/医用高分子混合悬液填入模具中，进行充分冷冻干燥和真空干燥，获得矿化胶原支架，并进行切割剪裁； 步骤S2b-3、对步骤S2b-2获得的矿化胶原支架进行后处理、清洗和灭菌，获得矿化胶原基生物牙根支架，其中，对支架的后处理包括但不限于:加工通孔或者盲孔、加工表面沟槽/纹路/图案、边缘倒角、修剪。10.根据权利要求7或8所述的一种矿化胶原基生物牙根支架，其特征在于，所述支架用于组织工程学应用，支架与牙源干细胞在体外共同培养，支架、细胞、细胞分泌的细胞外基质和生长因子共同组成矿化胶原基生物牙根组织工程支架。
【专利摘要】本发明将动物源性的I型胶原与羟基磷灰石制备成在微观上具有一定的孔隙结构，孔隙率为70％～95％，孔径为50～500μm，宏观的外形为柱状体；柱状体的高度为9～12mm；柱状体的外侧面被垂直于柱状体轴向的平面所截得的形状为圆形或者近似圆形，周长为11～14mm生物牙根支架，实施本发明，可以获得矿化胶原基生物牙根支架材料和生物牙根支架。该支架材料具有与天然牙根的牙本质一致的化学组成和微观结构，支架的外形与天然牙根近似，支架的微米级孔隙结构和宏观内部构造有利于装载细胞、生长因子、药物等，以及供细胞长入，因此，本发明的生物牙根支架具有与天然牙根一致的成分和结构，在牙根再生的应用中有利于生物牙根的构建，具有广阔的临床应用前景。
【IPC分类】A61L27/50, A61L27/58, A61L27/12, A61L27/24
【公开号】CN105327394
【申请号】CN201510634396
【发明人】王秀梅, 裘志烨, 王硕, 崔福斋, 王松灵, 胡磊, 韩子韵, 高振华
【申请人】王松灵
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月30日