[發明專利]一種PVDF/DBT復合骨支架的制備方法

在審

• 申請號: 201910635513.2
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110314250A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 帥詞俊;戚方偉;彭淑平;楊友文
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L27/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹;魏娟

本發明公開了一種PVDF/DBT復合骨支架的制備方法，該方法是利用原位聚合法在BaTiO₃表面得到具有聚多巴胺包覆BaTiO₃核殼結構的DBT粉體；所述DBT粉體與PVDF粉體通過液相混合、超聲、攪拌、分散、干燥和研磨，得到PVDF/DBT復合粉體；所述PVDF/DBT復合粉體經過選擇性激光燒結得到PVDF/DBT復合骨支架：均勻分散的BaTiO₃納米顆粒與PVDF具有很好的界面結合性能，賦予支架良好的壓電性能、力學性能和生物性能，支架產生的內源電學微環境能對成骨細胞產生電刺激，從而促進成骨細胞在骨支架上的粘附、增殖和分化。

技術領域

本發明涉及一種復合骨支架，特別涉及一種PVDF/DBT復合骨支架的制備方法，屬于人工骨支架制備技術領域。

背景技術

目前，人工骨支架由于細胞響應慢、骨向分化能力差以及營養不足等呈現骨誘導活性低、骨再生和骨整合速度慢等突出問題。骨本身具有壓電性，適量的電刺激能夠增加細胞液中的游離鈣離子濃度，促進鈣磷礦物定向沉積，調節與骨相關的基因表達，改善堿性磷酸酶活性和局部血液供應等，進而加速骨的再生和修復。生物壓電材料可在外源性機械應力作用下變形并誘導產生電荷，仿生構建促進骨組織再生的內源電學微環境，是目前最具研究價值和應用前景的電活性骨替代材料之一。

聚偏氟乙烯(PVDF)壓電高分子材料因其具有良好的壓電特性、生物相容性和熱塑加工性，被廣泛應用于生物醫學領域。然而，聚偏氟乙烯作為骨支架材料存在壓電性能、剛度和硬度不足等問題。納米鈦酸鋇(BaTiO₃)具有優異的壓電特性和良好的生物相容性，若將其復合到PVDF基體中，一方面能夠通過兩者的壓電特性疊加和誘導PVDF產生更多的β晶來增強材料的壓電性能；另一方面，納米BaTiO₃作為一種剛性粒子，可以提高PVDF的剛度和硬度。

上述性能的改善都建立在納米BaTiO₃顆粒在PVDF中良好的分散和界面結合的基礎上，然而，納米BaTiO₃顆粒具有高的表面能且表面缺乏功能位點，使其在PVDF中極易發生團聚，這樣一方面會導致納米顆粒誘導PVDF產生β晶的能力減弱甚至失效，復合材料的壓電性能得不到增強；另一方面會造成納米顆粒與聚合物基體的界面結合較差，應力在界面處難以有效傳遞，材料的力電耦合作用削弱，難以實現材料的壓電和力學性能強化，故而限制了它們在骨組織工程中的應用。

發明內容

針對現有技術在制備PVDF/BaTiO₃(BT)壓電復合骨支架存在的界面結合弱，BaTiO₃在PVDF中分散不均勻、易團聚等現象，本發明的目的在于提供一種PVDF/DBT復合骨支架的制備方法，該方法利用多巴胺修飾鈦酸鋇，獲得聚多巴胺包覆BaTiO₃粉體((DBT粉體)，再與PVDF復合，可確保BaTiO₃在PVDF基體中分散，并提高基體界面結合能力，同時提高生物相容性，從而獲得具有良好的壓電性能、力學性能和生物性能的PVDF/DBT壓電復合骨支架。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明一種PVDF/DBT復合骨支架的制備方法，將BaTiO₃粉體加入到多巴胺溶液獲得懸浮液，反應，獲得DBT粉體，然后將DBT粉體與PVDF粉體混合獲得復合粉體，復合粉體經過選擇性激光燒結得到PVDF/DBT復合骨支架。