[發明專利]一種基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法

有效

• 申請號: 202110281343.X
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112999434B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 倪忠進;宋源普;倪益華;呂艷
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: A61L31/12
• 分類號: A61L31/12;A61L31/14;C08J3/075;C08J3/24;C08L29/04
• 代理公司: 北京祺和祺知識產權代理有限公司 11501
• 代理人: 張業放

本發明提供了一種基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法，針對現有技術中PVA水凝膠力學性能差、穩定性不足等問題，優化了工藝制備方法，包括以下步驟：S1.1：制備PVA溶液；S1.2：制備復合羥基磷灰石凝膠；S1.3：制備復合PVA水凝膠；S1.4：制備交聯后的復合PVA水凝膠；S1.5：成型；S1.6：后處理。同時限定了制備工藝過程中原料的混合、添加順序以及溫度、反應時間等具體的工藝參數，同時限定了羥基磷灰石的制備方法，從而進一步提高了軟骨支架的穩定性，最終制備得到了力學性能尤其是表面的楊氏模量更好、生物活性更高的基于PVA水凝膠的軟骨支架材料。

技術領域

本發明涉及醫用材料技術領域，具體涉及一種基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法。

背景技術

由于衰老、劇烈運動、機械床上以及軟骨病變等引起的關節軟骨損傷問題屢屢出現。然而，關節軟骨內部缺少神經和血管、軟骨細胞數目較少，導致關節軟骨幾乎不具各自我損傷修復的能力。軟骨損傷的再生修復是目前臨床上亟待解決的問題。自體骨軟骨移植目前被公認為治療骨軟骨缺損的臨床黃金標準。然而，這種技術具有許多固有的局限性，包括供體位點發病率和有限數量的合適的宿主組織，以及將移植物的形態與缺損區正確匹配的困難等。因此，采用軟骨組織工程是進行軟骨缺損修復的重要方法。

目前，臨床上主要用骨膜、不可降解或者可降解的生物材料來修復，但是這些治療方法都有其固有的缺陷。如降解產物對機體的不良反應，不可降解的材料引起機體的排異反應和遠期效果不好等。當今應用的多是利用高分子材料支架傳遞軟骨細胞修復軟骨缺損，但是醫用高分子材料昂貴且其降解產物對組織有破壞性，所以，生物組織工程中對軟骨支架的制備一般是采用水凝膠材料。

與人體組織相比，傳統高分子水凝膠材料在力學強度、生物相容性以及耐溶脹性等方面均有待改善。然而其中，聚乙烯醇(PVA)水凝膠因為其低毒、力學性能相對優良、生物相容性好等優點，作為醫療代用材料具有潛在的應用前景。但其力學性能仍與人體軟骨有一定的差異。如何研制出具有良好力學性能、良好的穩定性的水凝膠軟骨支架，仍是現在亟待解決的一個問題。

發明內容

本發明提供了一種基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法，針對現有技術中PVA水凝膠力學性能差、穩定性不足等問題，優化了工藝制備方法，制備得到了力學性能尤其是表面的楊氏模量更好、生物活性更高的基于PVA水凝膠的軟骨支架材料。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法包括以下步驟：

S1.1：制備PVA溶液；將5～20份重量份的PVA加入100份重量份的水中，加熱至60～90℃，攪拌10～30分鐘，隨后在室溫下靜置0.5～2小時，得到所述PVA溶液；

S1.2：制備復合羥基磷灰石凝膠；將20～50份重量份的羥基磷灰石、2～10份重量份的無機輔助活性成分溶于200～400份有機溶劑中，攪拌12～48小時，得到所述復合羥基磷灰石凝膠；

S1.3：制備復合PVA水凝膠；將所述復合羥基磷灰石凝膠與所述PVA溶液合并，加熱至60～90℃，攪拌1～2小時，待充分反應后得到所述復合PVA水凝膠；

S1.4：交聯；將交聯劑加入所述復合PVA水凝膠中，攪拌10～30分鐘，注模，隨后靜置1～5小時待充分交聯后，得到交聯后的復合PVA水凝膠，記為x-復合PVA水凝膠；

S1.5：成型；將所述x-復合PVA水凝膠冷凍、干燥12～48小時后脫模得到所述基于PVA水凝膠軟骨支架。

進一步的優化，所述基于PVA水凝膠軟骨支架的制備方法還包括S1.6后處理步驟：

S1.6：后處理；經所述脫模操作后，進行洗滌、冷凍、干燥；重復該步驟3～5次，得到所述基于PVA水凝膠軟骨支架。

進一步的優化，