[發明專利]無機生物活性材料與聚合物多孔復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201210074665.8
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102604146A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 楊楊;藍鼎;王育人
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;C08L23/06;C08L67/04;C08L33/12;C08L5/08;C08L83/04;C08L77/00;C08L29/04;C08K3/32;A61L27/16;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/14
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明涉及多孔復合材料的制備，特別涉及一種無機生物活性材料與聚合物多孔復合材料的制備方法。

背景技術

羥基磷灰石(HAP)具有優良的生物相容性，是骨骼和牙齒的重要組成部分。羥基磷灰石與人體骨骼的無機成分相似，且無毒無害，具有良好的生物相容性與生物活性，具有引導成骨的性能。但是在作為骨替代材料中，HAP也存在自身的不足，例如力學性能較差等，從而限制了其應用。

生物玻璃是能夠實現特定的生物功能的玻璃，將其置于生理溶液中，可誘導形成羥基磷灰石，因此植入人體內，可以修復骨組織，具有骨傳導、骨誘導等功效。

將力學性能良好的聚合物材料與HAP、生物玻璃等無機生物材料復合，便可以得到生物相容性與力學性能兼具的多功能復合材料。將分離的細胞，經體外培養擴增后種植于細胞支架或稱細胞外基質上，這種生物材料支架可為細胞提供生存的三維空間，有利于細胞獲得足夠的營養物質，進行氣體交換，排除廢料，使細胞在預制形態的三維支架上生長。我們所制備的生物材料多為孔材料，模仿骨基質的結構，以控制細胞生長，營養物質的輸送等。將上述復合材料制備成多孔材料，使其有望應用于細胞支架，用于研究細胞生長、營養物質的輸送以及外界力學刺激對細胞生長的影響等。多孔生物材料的制備，關鍵是要實現孔隙結構的控制以及滿足力學性能的要求。

發明內容

目前多孔復合材料制備技術較多，如發泡法、熱致相分離等，但是都比較難控制孔徑的均一性，現有的造孔劑法均不強調粒徑的均一，并且在合成過程中一般是先做好鹽模板，然后用高濕氣微溶解鹽粒表面來增強連通性，最后灌漿合成，工藝復雜。

本發明要解決的技術問題，就是提出一種無機生物活性材料與聚合物多孔復合材料的制備方法，以克服現有的多孔復合材料制孔技術工藝復雜，難以控制孔徑均一的問題。

為了解決上述問題，本發明提供一種無機生物活性材料與聚合物多孔復合材料的制備方法，包括：

步驟1，選擇所需粒徑的造孔劑；

步驟2，將無機生物活性材料、聚合物和有機溶劑與造孔劑混合；

步驟3，將步驟2得到的混合物置于模具中，進行固化；

步驟4，去除造孔劑，得到多孔復合材料。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述步驟1中，選擇所需粒徑的造孔劑之前，先將造孔劑篩分成不同的粒徑。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所選擇的孔徑范圍為50μm-1000μm。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

在所述步驟2之前，還包括：將所述無機生物活性材料在烘箱中烘干。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

在所述步驟3中，通過對步驟2得到的混合物加溫進行固化，或者，對所述混合物加溫和加壓進行固化，其中進行固化的溫度為60-130℃，壓力為0-100N，時間為30分鐘-2小時。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述步驟4中，通過將步驟3得到的固化的混合物浸泡于去離子水中，進行超聲處理，使造孔劑充分溶解，從而去除造孔劑。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述聚合物可以為：聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、殼聚糖(CS)、硅橡膠(SR)、聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)等中的一種或多種。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述無機生物活性材料可以為：羥基磷灰石、生物玻璃、磷酸鈣、磷酸二鈣、磷酸三鈣、磷酸八鈣、氟磷灰石等中的一種或多種。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述造孔劑可以為：氯化鈉(NaCl)顆粒、氯化鉀(KCl)顆粒、氯化鈣(CaCl2)顆粒、石蠟顆粒、蔗糖顆粒、氫氧化鈉(NaOH)顆粒等中的一種或多種。

優選地，上述制備方法還具有以下特點：

所述有機溶劑可為硅油、乙醇等。

本發明通過加壓聚合能將模板-造孔劑一次合成成型，工藝簡單，且保證了孔的均一性，連通性，能給對后續細胞生長、組織新生提供良好的環境。并且制備的材料具有一定的彈性，延展性好。

附圖說明

圖1為本發明實施例的無機生物活性材料與聚合物多孔復合材料的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例的所制備的多孔材料在SBF(模擬體液)溶液中處理后的SEM(scanning?electron?microscopy，掃描電子顯微鏡法)圖。

具體實施方式