[發明專利]一種骨再生水凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202110790380.3
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113476654A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 施雪濤
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究院
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/04;A61L27/38;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/54
• 代理公司: 常德市長城專利事務所(普通合伙) 43204
• 代理人: 游先春

本發明提供了一種骨再生水凝膠的制備方法，包括：（1）將Ag納米粒子與具有二硫鍵的N,N?二（丙烯酰）胱胺在水相混合，超聲處理10分鐘，使得N,N?二（丙烯酰）胱胺通過二硫鍵結合到Ag納米粒子表面，形成表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑；（2）在表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑的溶液中加入GelMA并充分攪拌均勻，之后加入光引發劑配制得到水凝膠前體溶液；（3）在水凝膠前體溶液中加入輔助骨再生修復的種子細胞或/和水溶性藥物，形成骨再生水凝膠。還提供了本發明方法制備得到的骨再生水凝膠。本發明方法的工藝簡單，制備得到的骨再生水凝膠，生物相容性良好，力學性能優異，成型能力好，適用于骨關節和骨組織修復的應用。

技術領域

本發明涉及生物水凝膠制備的技術領域，特別涉及一種骨再生水凝膠的制備方法。

背景技術

目前人體骨組織的修復的生物材料包括：無機支架材料、合成聚合物材料（可降解與不可降解）和生物水凝膠材料。由于生物水凝膠材料，具有極好的生物相容性、可生物降解性能、以及可包載細胞或者負載水溶性藥物將其引入和留存至骨組織缺損處，加快骨再生，具有一定的優勢。然而，大多生物水凝膠材料，由于缺乏力學耗散基質，導致易碎、裂紋易擴展和較弱的力學強度，尤其是拉伸強度，這些都限制了生物水凝膠在骨組織的修復中的應用和發展，難以被應用在臨床上。

發明內容

本發明旨在提供一種工藝簡單的骨再生水凝膠的制備方法，還提供了本發明方法制備得到的骨再生水凝膠，其生物相容性良好，力學性能優異，成型能力好，適用于骨關節和骨組織修復的應用。

本發明通過以下方案實現：

一種骨再生水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）將Ag納米粒子（粒徑為10～50 nm）與具有二硫鍵的N,N-二（丙烯酰）胱胺在水相混合，超聲處理10分鐘，使得N,N-二（丙烯酰）胱胺通過二硫鍵結合到Ag納米粒子表面，形成表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑；

（2）在表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑的溶液中加入GelMA（甲基丙烯酸化水凝膠）并充分攪拌均勻，之后加入光引發劑（一般選擇I2959）配制得到水凝膠前體溶液；

（3）在水凝膠前體溶液中加入輔助骨再生修復的種子細胞或/和水溶性藥物，形成骨再生水凝膠。

進一步地，所述步驟（1）中，表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑中的N,N-二（丙烯酰）胱胺的濃度控制為10～30 mg/mL，不同的N,N-二（丙烯酰）胱胺的濃度，表面含有多個丙烯基團的基于納米粒子的交聯劑的接枝率不同，可根據具體需要選擇N,N-二（丙烯酰）胱胺的濃度。

進一步地，所述步驟（2）中，所述步驟（2）中，GelMA的用量為表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑的溶液體積的8%～15%，光引發劑的用量為表面含有多個丙烯基團的基于Ag納米粒子的交聯劑的溶液體積的0.25%～0.5%。

進一步地，所述步驟（3）中，輔助骨再生修復的種子細胞為骨髓間充質干細胞、脂肪間充質干細胞或成骨細胞，水溶性藥物為類黃酮、地塞米松或雙膦酸鹽。

一種骨再生水凝膠，使用如上所述的一種骨再生水凝膠的制備方法制備得到。

本發明的一種骨再生水凝膠的制備方法，工藝簡單，其制備得到的骨再生水凝膠，生物相容性良好，力學性能優異，成型能力好，適用于骨關節和骨組織修復的應用。將制備得到的骨再生水凝膠注射到骨缺損部位，在10 mW/cm²的UV光照條件下原位交聯填補骨缺損部位，從而達到骨的再生修復效果。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于實施例之表述。

實施例1

一種骨再生水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備GelMA（甲基丙烯酸化水凝膠）：