[發(fā)明專利]一種多孔納米生物活性玻璃復(fù)合材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810762567.0
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108926739A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許水仙;張鑫;李靜
• 申請（專利權(quán)）人: 許水仙
• 主分類號: A61L27/10
• 分類號: A61L27/10;A61L27/18;A61L27/22;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58;A61L27/60
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

本發(fā)明涉及一種多孔納米生物活性玻璃復(fù)合材料的制備方法，屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用檸檬酸作為酸催化劑和溶膠穩(wěn)定劑，碳酸氫銨和淀粉的混合物作為造孔劑，聚乙二醇為粘結(jié)劑和模板劑，制備了一種具有球形形貌的規(guī)則微納米多孔生物活性玻璃；本發(fā)明制得的明膠?多孔生物活性玻璃?聚己內(nèi)酯復(fù)合材料具有良好的生物相容性、機械性能及可降解性，對細胞的黏附、增殖及血管生成極為有利；聚己內(nèi)酯的機械性能和降解性優(yōu)良，對細胞的黏附、增殖極為有利，可誘導(dǎo)血管生成，由生物活性玻璃和聚己內(nèi)酯組成的復(fù)合材料生物活性玻璃?聚己內(nèi)酯可兼具良好的生物相容性和機械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔納米生物活性玻璃復(fù)合材料的制備方法，屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，臨床上由于創(chuàng)傷、腫瘤切除、感染以及發(fā)育異常等原因?qū)е鹿侨睋p的病歷越來越多；對于骨缺損修復(fù)的治療，尤其對大面積，形態(tài)復(fù)雜的骨缺損修復(fù)仍沒有較理想的解決方法。對于骨組織的缺損修復(fù)，傳統(tǒng)的治療方法通常采用自體骨移植，異種骨嫁接的方法。自體骨移植來源少，因手術(shù)取骨會給病人帶來附加痛苦；異體骨移植存在排斥反應(yīng)問題導(dǎo)致植入失敗，而且還存在感染疾病的風(fēng)險。目前，臨床上主要釆用血管化骨移植或者廣泛采用金屬合金、高分子聚合物、生物玻璃陶瓷等各種人工骨替代材料。其它廣泛使用的各種人工骨替代材料，在生物學(xué)和力學(xué)功能上總是不盡如人意。人工骨移植在生物相容性、生物可降解性、生物活性、力學(xué)性能匹配性、使用壽命等方面都存在某些不足。

組織工程材料是指能與組織的活體細胞相結(jié)合并能植入生物體內(nèi)的材料，是組織工程構(gòu)建的最基本構(gòu)架；在組織再生的過程中，它發(fā)揮以下幾方面作用:第一，加強結(jié)構(gòu)缺損部位的強度；第二，阻礙或抑制周圍組織的長入；第三，體外接種細胞能在體內(nèi)支架上的增殖；第四，利用支架與細胞整合素及受體之間的作用作為調(diào)節(jié)細胞功能的因素；第五，為細胞、基因子和生長因等提供生物載體。此外，作為骨支架材料，它應(yīng)當(dāng)具有一定力學(xué)強度和耐疲勞、易應(yīng)力成型、可進行細胞表面的特異修飾、良好的組織和生物相容性、與骨骼和肌肉間的整合性好、易進行加工、可以根據(jù)使用要求原位模塑或注射。

在體內(nèi)環(huán)境中，生物活性玻璃與骨組織的鍵合是通過在生物活性玻璃表面形成活性磷灰石層實現(xiàn)。生物活性玻璃相對于羥基磷灰石來說，和生物體骨結(jié)合的能力更強，至今為止界面結(jié)合強度都不可測，因為在測試過程中，斷裂的一邊不是生物玻璃本體就是骨組織，而界面完好。因此，需要將研究重點轉(zhuǎn)移到如何提高生物活性玻璃與軟組織的鍵合方面，也就是提高細胞在生物活性玻璃表面的粘附和生長能力。

納米介孔生物活性玻璃具有普通生物活性玻璃所無法比擬的更大的比表面積且更容易降解，同時具有均一的納米級介孔結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性和熱穩(wěn)定性，使得這種生物玻璃受到越來越廣泛的關(guān)注，已應(yīng)用在骨組織工程要藥物釋放載體方面。生物活性玻璃優(yōu)異的生物活性歸結(jié)于快速的離子釋放，但會使材料周，圍鈣、磷酸根等離子濃度過高，對細胞的毒性較大，不利于直接用于骨或皮膚等組織的修復(fù)。

生物活性玻璃因其與骨組織和軟組織均有良好的結(jié)合能力，且具有優(yōu)良的骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性及生物相容性，已成為材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)以及生物科學(xué)等學(xué)科的熱點，同時生物活性玻璃復(fù)合材料的研究也越來越受到人們的重視。目前臨床用于硬組織缺損修復(fù)的生物玻璃是通過高溫熔融法制得，但是熔融法制備生物玻璃具有很多不足之處：要求條件高，能耗大；制備得到的是致密的粉體顆粒，其比表面積小，不利于離子釋放和體內(nèi)降解；材料的成分和粒度也不易控制，在粉體加工過程中易引入雜質(zhì)。天然骨的骨質(zhì)部分是由磷灰石和膠原纖維構(gòu)成的自然無機/有機復(fù)合材料，具有良好的力學(xué)性能。生物醫(yī)用無機與高分子復(fù)合材料的研究與開發(fā)目前還處于研究階段，于臨床的復(fù)合材料較少。基于仿生的概念，人們期望能研制出一種機械強度和靭性好，以及及彈性模量接近天然骨的生物活性材料。高分子基體材料的選擇不僅要滿足接近于天然骨的軔性和彈性模量，同時要具有生物可降解性、生物相容性以及生物活性。部分高分子雖然有較好的生物可降解性和生物相容性，但是缺乏生物活性。因此具有生物可降解性和生物相容性的聚合物與具有骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性及生物相容性的_物活性玻璃的復(fù)合材料是理想的骨修復(fù)及重建材料。

發(fā)明內(nèi)容