丝素蛋白纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性.doc

丝素蛋白纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性 范纯泉1，叶晓健2(1解放军第175医院/厦门大学附属东南医院，全军骨科中心，福建省漳州市 363000；2解放军第二军医大学长征医院骨科，上海市 200001) 引用本文：范纯泉，叶晓健. 丝素蛋白纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性[J].中国组织工程研究，2016，20(38):5650-5656. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.38.004 ORCID: 0000-0001-5313-3796(范纯泉) 文章快速阅读： 文题释义： 丝素蛋白：是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含量占蚕丝的70%-80%，含有18种氨基酸，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占总组成的80%以上。丝素蛋白具有良好的机械性能和理化性质。 生物材料的安全性：是指生物材料与人体之间相互作用下必须对人体无毒性、无致敏性，无刺激性，无遗传毒性，无致癌性，对人体组织、血液、免疫系统无不良反应。 摘要 背景：丝素蛋白具有良好的生物相容性、生物降解性、优越的力学性能，与纳米羟基磷灰石的复合可以模拟天然骨组织中的有机无机成分，可以弥补单纯纳米羟基磷灰石力学性能的不足。 目的：评价丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性。 方法：以氯化钙和磷酸氢二铵为原料，丝素蛋白作为调控纳米羟基磷灰石晶体生长的模板，通过共沉淀法合成了丝素蛋白/纳米羟基磷灰石类骨质复合材料。按照国际标准化组织(ISO10993)和国内(GB/T 16886)对于生物材料相容性的检测方法和要求，通过体外细胞毒性、全身急性毒性实验、溶血实验来评价丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性。 结果与结论：①丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料浸提液与L929细胞共培养后对细胞的形态、代谢及增殖无影响；②丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料浸提液腹腔注射到小白鼠体内，对小白鼠无明显不良反应；③丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料浸提液导致的静脉血溶血率为2.39%，小于5%的国际标准；④结果提示，丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料无细胞毒性，无全身急性毒性反应，不引起溶血反应，具有良好的生物安全性。 关键词： 生物材料；骨生物材料；丝素蛋白；纳米羟基磷灰石；组织工程；生物安全性；国家自然科学基金 主题词： 丝素蛋白；纳米复合物；羟基磷灰石类；组织工程 基金资助： 国家自然科学基金面上项目；军队医学科技青年培育计划(15QNP022)；南京军区医学科技创新课题面上项目(15MS109) Biological safety of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composites Fan Chun-quan1, Ye Xiao-jian2 (1Orthopedics Center of PLA, the 175th Hospital of PLA/Dongnan Hospital of Xiamen University, Zhangzhou 363000, Fujian Province, China; 2Department of Orthopedics, Changzheng Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200001, China) Abstract BACKGROUND: Silk fibroin has excellent biocompatibility, biodegradability and unique mechanical properties. Its composite, silk fibroin/nano-hydroxyapatite, can simulate the composition and structure of nature bone tissue, contributing to remedying the insufficient mechanical properties of nano-hydroxyapatites. OBJECTIVE: To observe the biological safety of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composites. METHODS: Silk fibroin/nano-hydroxyapetite composite biomaterial was synthesized by the coprecipitation method using silk fibroin, calcium chlor