[發明專利]用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架的制備及產品和應用

在審

• 申請號: 202011604043.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112604029A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 崔大祥;楊迪誠;徐艷;朱君
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/12;A61L27/18;A61L27/22;A61L27/54;A61L27/58;B33Y70/10
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發明涉及一種用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架的制備方法及其產品和應用，通過雙噴頭3D打印制備自固化羥基磷灰石和PLGA雙層支架；之后，進行聚酯表面的氨基化，利用EDC/NHS偶聯反應化學固定負載促內皮生長藥物的絲素蛋白涂層。本發明制備與骨創傷相匹配的羥基磷灰石支架，生物活性涂層改性的PLGA為骨創面外固定提供匹配的基座，與骨膠、骨釘、縫合線配合使用達到固定的效果，實現精準植骨。所有材料均可生物降解，材料的降解速率適合新骨生長，負載VEGF的絲素蛋白涂層提高了PLGA與黏膜的相容性，克服傳統鈦網支架提前黏膜外暴露、體內不可降解等缺陷，滿足臨床應用的需求。

技術領域

本發明涉及一種生物醫用材料技術領域的方法，具體是一種用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架的制備及其產品和應用，通過3D打印技術和表面涂層改性技術制備。

背景技術

口腔種植技術廣泛應用于牙列缺損和牙齒缺失的修復治療，但牙槽骨缺失導致種植區缺少足量的骨組織為植入物提供穩定的支撐，進而增大了手術難度和限制了種植義齒的適用范圍 [Lekovic V.,et al, J. Periodontol., 1998]。口腔種植學的引導骨再生技術能夠有效的擴增骨量，恢復牙槽骨的高度和豐滿度。在目前的臨床操作中，該技術主要以天然骨粉或人工骨粉為填充、輔以金屬外固定材料包覆為主，該方法面對較大骨組織缺損時，骨增量效果并不理想，主要原因在于，一方面，粉末填充物受軟組織擠壓和自身溶解過程不平均，形狀上易發生塌陷，致使修復牙槽骨厚度和牙槽嵴高度方面效果不穩定；另一方面，由于需要滿足骨粉的固定需求，金屬固定物多為網狀包覆式設計，而傳統的鈦網表面不適合組織粘附，導致鈦網植入后，粘骨膜瓣無法實現完整覆蓋，術后黏膜下的鈦網暴露率高；其次，金屬固定物不可降解，在術后取出過程中可能造成二次創傷，增加手術風險。

本發明擬開發一種新穎的適用于CAD/CAM技術的常溫下3D打印制備全羥基磷灰石支架技術，制備與缺損區形狀匹配、同時具有一定力學強度和藥物負載能力的骨修復支架，作為骨粉類無定型填充物的替代。為了解決目前臨床中常用的鈦網固定物存在的如不可降解、黏膜粘附能力差、提前暴露等問題，可降解聚酯類聚合物作為鈦網的替代材料得到了廣泛的研究，其中，PLGA具有足夠的機械強度和良好的生物相容性，其體內降解能力較快，適用于作為固定支架使用。絲素蛋白是一種天然的大分子材料，含有一種與細胞粘附密切相關的特殊三肽結構，即精-甘-天冬氨酸肽結構，能促進上皮細胞在材料表面遷移、粘附和增殖[Unger R. E., Biomaterials, 2004]。以絲素蛋白涂層改性PLGA，可以促進其與黏膜組織的快速融合。

基于以上背景，本項目擬在常溫3D打印載藥羥基磷灰石支架的基礎上，結合CAD/CAM技術，開發一種三明治式可降解支架的制備技術，支架由三部分組成，即具有良好增骨能力的羥基磷灰石支架、可降解的自固定PLGA支架以及促進黏膜與支架快速融合的載藥絲素蛋白涂層。該支架可以改善傳統牙槽骨修復技術的缺陷，實現個性化精確增骨，同時降低由固定材料黏膜外暴露和二次手術取出引起手術并發癥的風險，為解決以上臨床難題提供新的途徑。

發明內容

為改善傳統牙槽骨修復技術的缺陷，實現個性化精確增骨，同時降低由固定材料黏膜外暴露和二次手術取出引起手術并發癥的風險，本發明目的在于提供一種用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架的制備方法。

本發明的再一目的在于：提供一種上述方法制備的用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架產品。

本發明的又一目的在于：提供一種上述產品的應用。

本發明目的通過下述方案實現：一種用于牙槽骨修復的“三明治式”可降解支架的制備方法，其特征在于通過雙噴頭3D打印制備自固化羥基磷灰石和PLGA雙層支架；之后，進行聚酯表面的氨基化，利用EDC/NHS偶聯反應化學固定負載促內皮生長藥物的絲素蛋白涂層，包括以下步驟：

（1）將磷酸氫鈣與碳酸鈣按摩爾比2:1混合均勻，在1250-1400℃爐中鍛燒2-4h后取出，在鼓風環境下急速冷卻，之后采用氧化鋯球磨罐濕法球磨的方式得到粒徑均一的α-TCP粉末；