[發明專利]一種用于骨組織修復與治療腫瘤的生物活性陶瓷支架及制備方法

有效

• 申請號: 202110141780.1
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112794709B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 吳成鐵;王鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B35/22
• 分類號: C04B35/22;C04B35/622;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/54
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明涉及一種用于骨組織修復與治療腫瘤的生物活性陶瓷支架及制備方法，所述生物活性陶瓷支架是由白色生物活性陶瓷支架經過鎂熱還原處理制備得到；所述白色生物活性陶瓷支架的組分為結晶態的鎂黃長石Ca₂MgSi₂O₇、結晶態的β?磷酸三鈣Ca₃(PO₄)₂、結晶態的羥基磷灰石Ca₅(PO₄)₃(OH)中的至少一種。

技術領域

本發明涉及一種用于制備骨組織修復材料與治療腫瘤材料的生物活性陶瓷支架及制備方法，屬生物材料領域。

背景技術

三維打印生物陶瓷支架對骨組織再生有很好的促進作用，支架固有的大孔隙能夠為細胞的活動、轉移以及相互作用提供充足的空間，[1]并且生物陶瓷支架本身所釋放的硅離子也有一定的成血管作用。不做任何處理的生物陶瓷支架功能比較單一，因此經常對支架表面進行修飾，使支架具備腫瘤治療的功能，本課題組通過在陶瓷支架表面生長硫化物、硒化物等，[2]賦予支架優良的光熱性能。但是，支架表面修飾的操作流程過于復雜，并且后期支架降解后表面的修飾物并不能降解，依舊留在人體內對人體會有一定的傷害；另外，單一的生物陶瓷支架只能夠對骨組織再生起到一定的促進作用，并沒有調控作用。缺陷作為材料的重要組成部分之一，常被用來改善材料的理化性能，由此人們提出了缺陷工程這一概念。缺陷通常包含原子空位、間隙原子、抗位替換以及更高維度的缺陷。[3-6]在無機非金屬中包含的點缺陷較多，且點缺陷的類型也最多，因此應用也最為廣泛。缺陷工程主要有以下幾個優勢，一操作過程簡單；二不引入新相；三改善后的性能優異且穩定。因此，缺陷工程常被用于能源以及催化領域材料性能的改善。因此，我們將缺陷工程與組織工程相結合，制備出黑色生物活性陶瓷支架。在本專利中，我們利用鎂熱還原法，對傳統的硅酸鹽和磷酸鹽生物活性陶瓷支架進行化學還原，以制備出一種新型的黑色生物活性陶瓷支架，通過體內外實驗證實，其在骨組織再生以及腫瘤治療等方面表現出不錯的效果。這種多功能的生物組織工程支架的設計及研發可能在生物醫學應用方面有廣闊的應用前景。

通過鎂熱還原的制備方法，得到生物活性陶瓷支架，具有制備工藝簡單、條件易控制、材料性能穩定等優點。生物活性陶瓷支架用作腫瘤性骨組織缺損修復材料具有良好的生物安全、骨組織再生和光熱抗腫瘤等多種功能。因此，本專利制備的生物活性陶瓷支架具有很強的實用價值。

參考文獻：

[1] Ma H, Luo J, Sun Z, et al. 3D printing of biomaterials withmussel-inspired nanostructures for tumor therapy and tissue regeneration[J].Biomaterials, 2016, 111:138-148.

[2] Dang W , Li T , Li B , et al. A bifunctional scaffold with CuFeSe2 nanocrystals for tumor therapy and bone reconstruction[J]. Biomaterials,2018, 160.

[3] Li B , Ferguson V , Silva S R P , et al. Defect Engineeringtoward Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells[J]. AdvancedMaterials Interfaces, 2018, 5(22):1800326.

[4] Defect Engineering on Electrode Materials for RechargeableBatteries[J]. Advanced Materials, 2020, 32(7).