[發明專利]一種BMP-C／C復合材料接骨板及其制備方法

在審

• 申請號: 201810195961.0
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108392257A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 肖濤;劉立宏;雷霆;蔡錦云
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: A61B17/80
• 分類號: A61B17/80;A61L31/12;A61L31/10;A61L31/14;A61L31/16;B01J13/14
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周孝湖

1.一種BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：

包括由0°無紡布、碳纖維網胎和90°無紡布依次交替疊層形成的C/C復合材料基材；

所述C/C復合材料基材層間填充針刺炭纖維；

C/C復合材料基材的表面包覆有熱解炭層；

所述熱解炭層的外側填充有樹脂炭，并且復合有BMP緩釋涂層。

2.根據權利要求1所述的BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：所述樹脂炭的填充量為熱解炭層質量的10％～20％。

3.根據權利要求1所述的BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：所述BMP緩釋涂層為含BMP活性蛋白分子的明膠緩釋微球涂層。

4.根據權利要求3所述的BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：所述BMP緩釋涂層中，BMP緩釋微球的粒徑為5μm～8μm，包封率≥80％，載藥率為10μg/mg～15μg/mg。

5.根據權利要求1所述的BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：

所述針刺炭纖維的填充量為C/C復合材料基材質量的10％～15％，針刺炭纖維的直徑為5μm～7μm；

所述熱解炭層為多層，每一層熱解炭的厚度均為2mm～5mm，熱解炭的總包覆量為C/C復合材料基材質量的5％～10％。

6.根據權利要求1所述的BMP-C/C復合材料接骨板，其特征在于：所述接骨板的彈性模量為10GPa～30GPa，抗壓強度≥200MPa，抗彎強度≥220MPa，剪切強度≥16MPa，拉伸強度為110MPa～130MPa，延伸率≤2％。

7.如權利要求1～6中任一項所述的BMP-C/C復合材料接骨板的制備方法，包括以下步驟：

(1)將0°無紡布、碳纖維網胎和90°無紡布按設計尺寸裁切，再將裁切好的0°無紡布、碳纖維網胎和90°無紡布依次交替疊層，在層間填充針刺炭纖維作為增強相；

(2)將步驟(1)所得交替疊層的制品置于加熱臺上進行預熱，在交替疊層的制品上包覆熱解炭，然后在熱解炭的外側填充樹脂炭，擠壓排出層間氣體，然后將制品放在預型模內，按預型模設計的形狀預型；

(3)將步驟(2)預型好的制品放入預熱烤箱內預熱，然后取出放入成型模具內進行熱壓成型，得C/C復合材料；

(4)將步驟(3)熱壓成型后的模具冷卻降溫，取出制品，對制品進行清洗和干燥，然后按照接骨板的設計圖紙進行CNC加工，得C/C復合材料接骨板預制體；

(5)通過乳化交聯固化法制備含BMP活性蛋白分子的明膠緩釋微球；

(6)通過靜電自組裝法在步驟(4)所得C/C復合材料接骨板預制體表面修飾殼聚糖；

(7)采用浸漬提拉法將步驟(5)所得含BMP活性蛋白分子的明膠緩釋微球復合在步驟(6)所得修飾有殼聚糖的C/C復合材料接骨板預制體的表面，即得BMP-C/C復合材料接骨板。

8.根據權利要求7所述的BMP-C/C復合材料接骨板的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中，含BMP活性蛋白分子的明膠緩釋微球具體通過以下方法制備得到：

(5.1)配置明膠溶液置于水浴中預熱，將預熱的明膠溶液逐滴滴加到液體石蠟中，邊滴加邊攪拌，滴加完后繼續攪拌均勻，然后迅速轉入冰水浴中進行處理，再加入交聯劑交聯，交聯完成后用洗滌液進行洗滌，得到淡黃色微球；再置于低溫環境下繼續固化一段時間，最后用洗滌液再次充分洗滌，過篩，分裝，得空白明膠微球；

(5.2)將步驟(5.1)制備得到的空白明膠微球作為原料，并與海藻酸鈉溶液混合制備明膠/海藻酸鈉空白核-殼結構緩釋微球；

(5.3)將步驟(5.2)制備得到的明膠/海藻酸鈉空白核-殼結構緩釋微球加入到骨形態發生蛋白的PBS緩沖溶液中，充分震蕩后，即得載有BMP的明膠-海藻酸鈉核-殼結構緩釋微球。