[發明專利]一種聚合物/無機粒子復合骨修復多孔支架的制備方法

有效

• 申請號: 201010125470.2
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101791437A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 高長有;李丹;仝維鋆;王瑋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L27/56
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及一種聚合物/無機粒子復合骨修復多孔支架的制備方法，具體說 涉及無機粒子涂覆的石蠟球為致孔劑制備聚合物/無機粒子復合多孔支架的制備 方法。

背景技術

骨損傷和骨缺損是目前常見的疾病，傳統的治療方法是進行自體或異體骨 移植進行骨組織修復。自體骨移植修復效果好，但是存在供體不足、二次手術 以及供體位置并發癥的缺點，異體骨移植存在免疫原性的缺點并且有疾病傳播 的危險。組織工程和再生醫學的技術和方法，能通過成骨細胞的生長或干細胞 的誘導分化生長成活體骨組織，并用于骨的修復和再生，從而有望促進骨缺損 的修復。其中，骨修復支架在骨再生中起著十分重要的作用。

聚合物材料具有良好的加工性能以及可控的降解性能，但是缺乏細胞活性 位點，難以促進造骨細胞的正常活性的表達。而生物活性無機材料如羥基磷灰 石等具有良好的生物活性，因此通過生物活性無機材料與聚合物的復合可以將 兩者的優勢結合起來，賦予支架良好的加工性能、降解性能和生物活性。

聚合物/無機粒子復合支架通常是將無機粒子分散在聚合物溶液中，然后通 過熱致相分離或者粒子析出的方法制備。這些方法制備的支架中，無機粒子分 布在聚合物基體中，因此限制了細胞與生物活性無機粒子的相互作用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種能有效提高聚合物的 生物活性，促進成骨細胞增值和分化的聚合物/無機粒子復合骨修復多孔支架的 制備方法。

聚合物/無機粒子復合骨修復多孔支架的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無機粒子加入到去離子水中，配制濃度為10～50mg/ml的無機粒子 懸浮液，超聲分散后，加熱到65～80℃；

(2)將固體石蠟加熱，得到熔融的石蠟液體；

(3)將熔融的石蠟液體加入到無機粒子懸浮液中，石蠟液體與無機粒子懸 浮液體積比為20～30％，攪拌得到皮克林(pickering)乳液，冷卻至室溫，過濾 后用去離子水洗滌、凍干，得到表面涂覆無機粒子的石蠟微球；

(4)將聚合物溶解于二氧六環或二甲基亞砜中，配制濃度0.05～0.5g/ml 的聚合物溶液，室溫下，將步驟(3)得到的石蠟微球與聚合物溶液，按照0.5～ 3g石蠟球/ml聚合物溶液的比例均勻混合，置入模具中，然后降低溫度至-80～ -20℃，使聚合物溶液發生相分離，冷凍干燥，脫模，得到表面涂覆無機粒子的 石蠟微球與聚合物的混合物；

(5)將步驟(4)得到的石蠟微球與聚合物的混合物置于正己烷中洗滌， 除去石蠟，真空干燥，得到孔表面涂覆無機粒子的聚合物多孔支架。

本發明中所說的聚合物可以是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己內酯、聚羥基丁酸 酯、聚氨酯以及上述聚合物的混合物或它們之間的共聚物。

所說的無機粒子是羥基磷灰石、磷酸鈣、硅酸鈣、生物活性玻璃粒子以及 鍶元素摻雜的上述無機粒子中的一種。

本發明的有益效果在于：

本發明以無機粒子涂覆的石蠟微球作為致孔劑，制備的聚合物/無機粒子復 合多孔支架具有高的孔隙率以及孔連通性，其內部孔壁為無機粒子覆蓋，克服 了聚合物/無機粒子復合多孔支架傳統制備方法中將聚合物溶液與無機粒子預先 混合引起的無機粒子被聚合物包覆的缺點，從而增加了成骨細胞和無機粒子接 觸的機會，可以有效提高聚合物支架的生物活性，促進成骨細胞的增值和分化。 因此，該復合多孔支架具有很強的修復組織缺損的應用價值。本發明制備方法 簡單、材料來源廣泛、生產效率高。

附圖說明

圖1為合成的羥基磷灰石顆粒的掃描電鏡照片；

圖2為羥基磷灰石涂覆的石蠟微球的掃描電鏡照片；

圖3(a)為表面涂覆羥基磷灰石粒子的PLGA復合多孔支架截面的掃描電鏡 照片；

圖3(b)為表面涂覆羥基磷灰石粒子的PLGA復合多孔支架大孔孔壁的掃描 電鏡照片；

圖4(a)為表面涂覆羥基磷灰石粒子的PLGA復合多孔支架在模擬體液中浸 泡4天的支架截面掃描電鏡照片；

圖4(b)為表面涂覆羥基磷灰石粒子的PLGA復合多孔支架在模擬體液中浸 泡4天的支架大孔孔壁掃描電鏡照片；

圖5為成骨細胞在表面涂覆羥基磷灰石粒子的PLGA復合多孔支架中的分 布及形態激光共聚焦顯微鏡照片；