[發(fā)明專利]一種雙梯度仿生修復(fù)支架及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410605082.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104307047A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章培標(biāo);王宗良;陳利;陳學(xué)思;王宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/24;A61L27/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及組織工程材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種雙梯度仿生修復(fù)支架及其制備方法。

背景技術(shù)

疾病或創(chuàng)傷導(dǎo)致的骨軟骨缺損往往涉及到光滑的關(guān)節(jié)軟骨面和深層的骨組織。由于自身修復(fù)能力非常有限，手術(shù)干預(yù)一般不可避免。治療方式取決于年齡、缺損面積和深度，以及在關(guān)節(jié)的分布。

自體骨軟骨移植目前被公認(rèn)為臨床治療骨軟骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn)。但是這項(xiàng)技術(shù)面臨諸多限制，如供體部位病變，缺乏適合的供體組織，以及供體組織難以與損傷部位周圍健康組織正確地?cái)M合。異體軟骨移植曾廣泛應(yīng)用，但由于負(fù)重及磨損,最終使細(xì)胞暴露于循環(huán)抗體中而引起免疫排斥反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞死亡及功能喪失。

人工合成的無機(jī)材料也用于代替骨及軟骨。組織工程化軟骨為病損軟骨組織治療提供了一種新的途徑，但目前常用的組織工程化軟骨所面臨的問題是移植物與宿主組織間缺乏穩(wěn)固的錨定，采用手術(shù)固定移植物的方法，操作困難、耗時(shí)長、易損傷正常組織、影響關(guān)節(jié)面光滑，且創(chuàng)面出血不利于移植物貼覆缺損面，影響愈合及修復(fù)組織的增殖轉(zhuǎn)化。采用化學(xué)粘合對植入材料及修復(fù)部位都會(huì)產(chǎn)生損傷作用，容易導(dǎo)致受損傷部位組織細(xì)胞死亡。采用生物粘合劑由于生物制品容易感染或傳染各種疾病并受來源的限制，且其粘合強(qiáng)度也難以令人滿意。

現(xiàn)在有一些通過采用組織工程支架的方式來對軟骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行體內(nèi)固定的研究，如在支架上層部分構(gòu)建軟骨組織,再植入體內(nèi),利用支架下層同骨組織的結(jié)合,解決軟骨的體內(nèi)固定的問題，這種支架往往單獨(dú)采用高分子，或采用鈣磷鹽材料，由于軟骨和骨對生長環(huán)境的不同特點(diǎn)，單一支架難以同時(shí)很好地滿足軟骨和成骨細(xì)胞的生長要求。采用復(fù)合支架的方式,如采用多孔生物陶瓷上吸附一層天然高分子，但吸附上的高分子結(jié)合強(qiáng)度不高,過度不連續(xù),容易分層,影響細(xì)胞的生長遷移及固定效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種仿生修復(fù)支架，本發(fā)明提供的仿生修復(fù)支架，可降解、生物相容性好、有利于細(xì)胞的生長的分化、從而有利于骨軟骨損傷的修復(fù)，可以提高修復(fù)效果。

本發(fā)明提供了一種仿生修復(fù)支架的制備方法，包括：

將膠原和羥基磷灰石混合，所述混合重量比為(3～4)：(6～7)，將混合物置于模具中，-200℃～-185℃冷凍1.5～2.5h，得到第一支架層；

將膠原和羥基磷灰石混合，所述混合重量比為(4.5～5.5)：(5.5～4.5)，將混合物置于第一支架層上，-90℃～-70℃冷凍1.5～2.5h，得到第二支架層；

將膠原和羥基磷灰石混合，所述混合重量比為(6～7)：(3～4)，將混合物置于第二支架層上，-30℃～-10℃冷凍1.5～2.5h，得到第三支架層；

將膠原置于第三支架層上，-3℃～-4℃冷凍1.5～2.5h，得到第四支架層；

將所述第一支架層、第二支架層、第三支架層和第四支架層冷凍干燥，得到仿生修復(fù)支架。

優(yōu)選的，所述膠原的濃度為1～10mg/mL。

優(yōu)選的，所述膠原和羥基磷灰石混合為通過原位合成法制備。

優(yōu)選的，所述原位合成法包括：

將膠原和含Ca²⁺離子的化合物混合后放置，與含H₂PO₄^-離子的化合物混合，滴加含OH^-離子的化合物，調(diào)節(jié)pH值，攪拌，分離得到膠原和羥基磷灰石復(fù)合物。

優(yōu)選的，所述含OH^-離子的化合物的滴加速度為6～12d/min。

優(yōu)選的，所述pH值為6.5～7.5。

本發(fā)明提供了一種仿生修復(fù)支架，包括：

第一支架層，所述第一支架層包括重量比(3～4)：(6～7)的膠原和羥基磷灰石，所述第一支架層的孔徑為1～29μm；

復(fù)合于第一支架層上第二支架層，所述第二支架層包括重量比(4.5～5.5)：(5.5～4.5)的膠原和羥基磷灰石，所述第二支架層的孔徑為30～79μm；

復(fù)合于第二支架層上第三支架層，所述第三支架層包括重量比(6～7)：(3～4)膠原和羥基磷灰石，所述第三支架層的孔徑為80～149μm；

復(fù)合于第三支架層上第四支架層，所述第四支架層包括膠原，所述第四支架層的孔徑為150～170μm。

優(yōu)選的，所述第一支架層、第二支架層、第三支架層和第四支架層的厚度比為(1～3)：(1～3)：(1～3)：(1～3)。。