[發(fā)明專(zhuān)利]一種硼酸鹽抗菌玻璃支架的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410070142.5
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103896495A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德平;王會(huì);黃文旵;崔旭;沈悠曲;蔣飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C03C14/00
• 分類(lèi)號(hào): C03C14/00;C03C12/00;C03B19/06
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硼酸鹽抗菌玻璃支架的制備方法。

背景技術(shù)

上世紀(jì)80年代美國(guó)學(xué)者Langer等提出了組織工程（tissue?engineering）的再生醫(yī)學(xué)新概念，引起了醫(yī)學(xué)界和材料科學(xué)界的極大關(guān)注。組織工程是利用生物科學(xué)與工程科學(xué)的原理和方法，研究和開(kāi)發(fā)具有修復(fù)或改善人體組織、器官功能的新一代臨床應(yīng)用的取代物，用于代替組織或器官的一部分或全部功能。其中無(wú)機(jī)組織工程材料因具有機(jī)械性能好，生物相容性高，容易與周?chē)墓墙M織形成牢固的化學(xué)鍵合，而備受青睞。

生物組織工程材料植入到體內(nèi)，造成的細(xì)菌感染是不容忽視的問(wèn)題，現(xiàn)在解決這些問(wèn)題的手段一般是材料載藥方法。但是這種方法存在以下不足：細(xì)菌抗藥性，藥物突釋?zhuān)煌憝h(huán)境下藥效變低等等。由于銀離子是性能良好的廣譜抗菌劑，并且不存在細(xì)菌抗藥性及藥效因環(huán)境而受到變化等優(yōu)點(diǎn)，因此制備一種含氧化銀的骨組織工程抗菌支架，在改善臨床應(yīng)用過(guò)程中的抗菌性能方面意義重大。另外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道硼酸鹽生物玻璃因其具有很好的生物活性及生物相容性，而成為目前組織工程領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。前期研究表明，由硼酸鹽玻璃制備的骨組織工程支架，具有優(yōu)良的生物活性及生物相容性及生物可降解性能，可以在支架表面形成類(lèi)骨羥基磷灰石，有利于細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng)，植入動(dòng)物體內(nèi)，能促進(jìn)骨修復(fù)與組織再生。由于玻璃是組成能大幅度調(diào)節(jié)的材料，在硼酸鹽玻璃中還可添加一些有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素，如Sr，B等，植入體內(nèi)后，這些離子的釋放，對(duì)骨修復(fù)與組織再生等都能起到一定的促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種硼酸鹽抗菌玻璃支架的制備方法，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，容易操作，成本低廉。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種硼酸鹽抗菌玻璃支架的制備方法，包括以下步驟：

（1）玻璃粉料的制備

將摩爾百分比為44%的網(wǎng)絡(luò)外體和摩爾百分比為56%的網(wǎng)絡(luò)形成體組成的玻璃組分混合均勻，其中：網(wǎng)絡(luò)外體包括摩爾百分比為0.057～1.136%的抗菌金屬氧化物、摩爾百分比為30.682～31.761%的堿金屬氧化物和摩爾百分比為68.182%的堿土金屬氧化物；在溫度為1000～1400℃下熔融保溫0.5～1.5小時(shí)得到玻璃液；淬冷得到玻璃塊；將所得玻璃塊依次經(jīng)粗碎、細(xì)碎、篩分得到玻璃粉料；

（2）玻璃料漿的制備

將步驟（1）所得到的玻璃粉料與乙基纖維素和無(wú)水乙醇按照質(zhì)量比為3:0.12:2.5的比例進(jìn)行混合；先將無(wú)水乙醇和乙基纖維素平磨混合30～60min，再放入玻璃粉料，平磨60～90min，轉(zhuǎn)磨30～60min后得到玻璃料漿，轉(zhuǎn)速均為300rpm/min；

（3）硼酸鹽抗菌玻璃支架的制備

將步驟（2）所制備的玻璃料漿6ml與0.015g聚氨酯模板（50PPI，每英寸50孔，密度為0.015-0.025g）混合3～5min，然后擠出多余的料漿，制備出灌漿玻璃支架，在溫度為60℃下干燥10～20min，將灌漿玻璃支架燒結(jié)、冷卻得到硼酸鹽抗菌玻璃支架。

所述抗菌金屬氧化物為Ag₂O。

所述堿金屬氧化物包括Na₂O和K₂O，其摩爾比為(5.5～5.975):8。

所述堿土金屬氧化物包括CaO、SrO和MgO，其摩爾比為16:6:8。

所述網(wǎng)絡(luò)形成體為非金屬氧化物。

所述非金屬氧化物包括SiO₂、B₂O₃和P₂O₅，其摩爾比為18:36:2。

所述玻璃粉料的粒徑為0.05～50μm。

所述步驟（3）中的燒結(jié)是在程序控溫爐中進(jìn)行，以1.5℃/min升溫速度升到400～500℃之間，保溫60～90min；以2.5℃/min升溫速度升到550～650℃之間，保溫120～150min，隨爐降溫冷卻。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明制備出的硼酸鹽玻璃支架，孔徑大小為200μm左右，抗壓強(qiáng)度較高，具有生物可降解性能，生物活性高，其外形結(jié)構(gòu)與人體的骨小梁結(jié)構(gòu)相似；另外本支架根據(jù)預(yù)設(shè)骨缺損模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，制備出形狀不同的抗菌生物活性玻璃支架，可用于制備骨填充物，骨科藥物載體材料。