[發(fā)明專利]載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811624355.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109568674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何丹農(nóng);楊迪誠(chéng);嚴(yán)一楠;王杰林;金彩虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): A61L27/54
• 分類號(hào): A61L27/54;A61L27/56;A61L27/50;A61L27/18;A61L27/12;A61L27/34;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發(fā)明涉及一種載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，按比例稱量PLGA、nHA，使用轉(zhuǎn)矩流變儀，將熔融的PLGA與nHA粉末混合均勻制備得到3D打印“墨水”；利用熔融3D打印技術(shù)將該“墨水”打印成型，配制含生物活性藥物的明膠水溶液，將打印好的多孔骨支架浸泡其中，待孔中空氣全部排出后，冷凍干燥，制備得到復(fù)合載藥明膠層的PLGA/nHA多孔骨修復(fù)支架。本發(fā)明提供的制備方法簡(jiǎn)單、易行，產(chǎn)品具有良好的生物相容性、力學(xué)性能和促骨生長(zhǎng)能力，適用于臨床修復(fù)大塊骨、承重骨缺損，滿足個(gè)性化治療需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)

大塊骨缺損的修復(fù)是骨科臨床面臨的一個(gè)重大難題，隨著組織工程學(xué)的發(fā)展，人工骨修復(fù)材料有望取代傳統(tǒng)的自體骨或同種異體骨，減輕患者痛苦，同時(shí)有更多材料來(lái)源，為骨缺損修復(fù)提供了新的思路[Dimitriou R, Injury, 2011]。

PLGA是一種生物相容性良好、生物可降解的聚酯高分子材料，在臨床植入物領(lǐng)域得到了廣泛研究。高分子量的PLGA具有良好的力學(xué)性能，可滿足承重骨的力學(xué)要求；與羥基磷灰石等無(wú)機(jī)鈣類材料復(fù)合后，材料還具有良好的骨傳導(dǎo)性，可促進(jìn)骨細(xì)胞增殖，是一種理想的骨修復(fù)替代材料。3D打印技術(shù)應(yīng)用于加工PLGA，制備骨修復(fù)支架，可以精確調(diào)控支架的孔徑、孔隙率、連通性以及比表面積，有助于細(xì)胞黏附生長(zhǎng)，方便營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸供給，也可以根據(jù)患者受創(chuàng)部位的實(shí)際情況，提供個(gè)性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)精確治療。常用的3D打印技術(shù)包括熔融沉積法和溶液成型法等，熔融沉積法是利用PLGA高溫熔融的特性，在打印頭和打印平臺(tái)之間形成溫度差以完成打印墨水固化，與溶液成型法相比，該方法在打印過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑，可以避免殘留有機(jī)溶劑帶來(lái)的毒性，同時(shí)也避免溶劑去除導(dǎo)致的力學(xué)性能上的損失。但是，熔融沉積法的高溫打印過(guò)程限制了生物活性類藥物的應(yīng)用。

明膠是由動(dòng)物體內(nèi)的膠原蛋白水解制備，具有良好的生物相容性、生物可降解性和保濕性，利用冷凍干燥技術(shù)制備多孔表面涂層，可以提高PLGA材料的表面親水能力，有利于細(xì)胞快速粘附。同時(shí)，可在明膠涂層中負(fù)載生長(zhǎng)因子等生物活性類藥物，促進(jìn)骨組織修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于：提供一種上述方法制備的載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架產(chǎn)品。

本發(fā)明的又一目的在于：提供一種上述產(chǎn)品的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：一種載藥型仿生骨修復(fù)多孔支架的制備方法，包括以下步驟：

（1）將質(zhì)量比PLGA：nHA =9：1-7的粉末用研缽預(yù)混合，加入130-150℃轉(zhuǎn)矩流變儀的共混倉(cāng)，以70轉(zhuǎn)/分鐘熔融共混20分鐘，得共混材料； PLGA、nHA粉末用研缽預(yù)混合，加入130-150℃轉(zhuǎn)矩流變儀的共混倉(cāng)，以70轉(zhuǎn)/分鐘熔融共混20分鐘；

（2）以上述共混材料作為3D打印“墨水”，置于3D打印機(jī)高溫料筒中，設(shè)置打印參數(shù)：每層采用水平式打印，間隙為0.1-0.3mm，Z軸每層升高0.2mm，層與層間采用垂直交叉式堆疊，擠出速度設(shè)為2-10mm/s，接收平臺(tái)溫度為室溫-60℃；

（3）配制濃度為1-10%（w/v）的明膠水溶液，在溶液中溶解骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）配制成500mg/L載藥明膠溶液，將打印好的PLGA/nHA支架浸沒(méi)于該溶液中，待停止產(chǎn)生氣泡后，迅速取出置于-80℃冰箱中冰凍，進(jìn)行冷凍干燥，制備得到復(fù)合載藥明膠涂層的PLGA/nHA多孔骨修復(fù)支架。