[發(fā)明專利]一種礦化骨組織工程支架及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811620901.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109432495B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈健;劉平生;劉沛銘;彭婉;劉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/18
• 分類號(hào): A61L27/18;A61L27/12;A61L27/54;A61L27/52;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李瑤

本發(fā)明公開了一種礦化骨組織工程支架，包括多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架和在多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架中原位形成的鈣磷礦化物；多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架包括多孔聚酯骨架和與多孔聚酯骨架復(fù)合的兩性離子水凝膠。本發(fā)明還公開了上述礦化骨組織工程支架的制備方法。本發(fā)明的復(fù)合支架能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于骨生長因子的高效緩釋并賦予整體支架表面高效骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)性能，可實(shí)現(xiàn)在超低rhBMP?2劑量下即可促進(jìn)骨缺損的功能性修復(fù)，提高支架材料的生物安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，具體涉及一種能對(duì)生長因子形成高效緩釋的礦化復(fù)合骨組織工程支架及其制備方法。

背景技術(shù)

在世界范圍內(nèi)，由創(chuàng)傷損傷、腫瘤、疾病和感染等所導(dǎo)致的骨缺損每年都在折磨著眾多的患者?，F(xiàn)全球每年有超過2,000,000人次病人接受骨移植手術(shù)。自體骨、異體骨是當(dāng)前臨床中用于骨缺損修復(fù)的主要手段。但由于自體骨的來源有限，異體骨存在潛在的免疫排斥等方面的缺陷，尋求可替代性的高效骨修復(fù)材料具有重大科學(xué)意義和社會(huì)意義。

在人工骨修復(fù)材料中加入外源性生長因子如BMP-2是被臨床證實(shí)的有效加速骨缺損修復(fù)的方法。然而，臨床中有效治療所需高劑量生長因子的使用存在生物安全性方面的危險(xiǎn)，因此，如何在保證療效的前提下降低生長因子的劑量以提高治療的生物安全性能是現(xiàn)在人工骨修復(fù)材料研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。將生長因子包埋在支架材料之中(Biomaterials2013，34，(6)，1644-1656；Bone 2011，49，(3)，485-492)或固定在支架材料之上(Biomaterials 2011，32，(26)，6183-6193；Tissue Engineering Part A 2011，17，(17-18)，2153-2164)是現(xiàn)行骨修復(fù)材料之中通用的手段。隨著支架材料的逐漸降解，生長因子會(huì)逐漸釋放，從而引導(dǎo)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化并最終功能性修復(fù)骨缺損。但是，將生長因子包埋于支架之中，支架材料的降解并非完全可控；將生長因子固定于支架材料之上，由于生長因子的構(gòu)象會(huì)發(fā)生變化，因此難免會(huì)對(duì)生長因子的活性產(chǎn)生不利影響。因此，尋求一種高效地裝載但不影響生長因子活性的策略對(duì)達(dá)到對(duì)生長因子高效緩釋至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備方法簡(jiǎn)單，條件溫和，操作簡(jiǎn)便，能裝載生長因子并具有生長因子高效緩釋性能，可高效促進(jìn)成骨的礦化骨組織工程支架。

本發(fā)明的另一目的在于提供制備上述礦化骨組織工程支架的方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種礦化骨組織工程支架，該礦化骨組織工程支架包括多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架和在多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架中原位形成的鈣磷礦化物；多孔聚酯/兩性離子水凝膠復(fù)合支架包括多孔聚酯骨架和與多孔聚酯骨架復(fù)合的兩性離子水凝膠。

本發(fā)明利用兩性離子水凝膠的兩性離子特殊的正負(fù)電荷結(jié)構(gòu)與鈣磷礦化物礦化前驅(qū)體鈣離子、磷酸根離子的相互作用，高效地驅(qū)動(dòng)鈣磷礦化物在支架表面以及內(nèi)部沉積，形成新型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合多孔骨組織工程支架，具備對(duì)生長因子的高效緩釋功能以及高效的骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)性能。在超低生長因子劑量下即可促進(jìn)骨缺損的功能性修復(fù)，提高支架材料的生物安全性能。生物礦化支架可根據(jù)不同的臨床需要制備所需大小和形狀，例如，形狀可以是柱狀、圓餅狀、長方體等。

優(yōu)選地，上述多孔聚酯/兩性離子水凝膠支架內(nèi)部貫穿有孔徑為10～200μm相互連通的孔隙。

上述聚酯應(yīng)為生物安全性能好的可生物降解聚酯材料，優(yōu)選地，上述聚酯可以是聚乳酸、聚羥基乙酸、聚己內(nèi)酯或乳酸、羥基乙酸和己內(nèi)酯中兩種以上單體的共聚物。