專利名稱:骨碎補(bǔ)/豬骨粉/殼聚糖復(fù)合支架材料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種制備帶藥組織工程支架材料的方法,而且該材料為全天然的組織
工程支架材料,適用于骨組織損傷的修復(fù)及作為骨組織工程細(xì)胞支架。
背景技術(shù):
作為骨修復(fù)材料的同種骨有來源局限性、采骨量有限、必須開辟第2術(shù)區(qū)給病人 帶來一定的痛苦的缺點(diǎn)。異體骨有傳播疾病的危險(xiǎn)且臨床供應(yīng)有限。人工合成材料有較好 的骨傳導(dǎo)性與一定的機(jī)械強(qiáng)度,但它的骨傳導(dǎo)性較好,誘導(dǎo)性較差。組織工程化骨由于一些 技術(shù)問題,很大部分工作目前仍停留在試驗(yàn)階段,不易開展,臨床應(yīng)用仍需慎重。自從1668 年荷蘭人Job van Meekeren報(bào)道了第一例異種骨移植術(shù),他將狗的顱骨移植到傷員的顱骨 缺損處,當(dāng)后來傷員要求取出移植物時(shí),顱骨缺損已部分修復(fù)。自此異種骨開始被人們所 重視并得到廣泛的研究。異種骨修復(fù)材料具有來源廣泛,易操作,移植時(shí)顯示出良好的骨傳 導(dǎo)性和生物相容性,不用開辟多余手術(shù),病人損傷小等優(yōu)點(diǎn),但是異種骨同時(shí)又存在免疫排 斥、疾病交叉?zhèn)魅镜葐栴},使異種骨的應(yīng)用受到限制。經(jīng)過衍生化(脫鈣、深低溫冷凍、煮 沸、Y射線輻照、化學(xué)脫蛋白)的異種骨可以消除抗原性,也能較好地保持原有的骨傳導(dǎo)甚 至骨誘導(dǎo)性,是較好擴(kuò)大的骨源,但衍生骨加工成型困難,有時(shí)強(qiáng)度會(huì)受到影響。
基于合成的羥基磷灰石生產(chǎn)原料價(jià)格高及需要高溫、高壓生產(chǎn)條件,目前造價(jià)很 高,而天然羥基磷灰石是利用豬骨頭提取的,生產(chǎn)成本低,原材料來源豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn) 工藝簡單,不需特殊的設(shè)備,綠色環(huán)保,無"三廢"排放。由于牛和豬的骨骼結(jié)構(gòu)與人的較為 相似,是理想的骨替代材料。但牛骨有瘋牛病等交叉感染的危險(xiǎn),所以選用豬骨型羥基磷灰 石作為支架材料的研究對(duì)象。 殼聚糖[(1,4)-2-氨基-2-脫氧-e-D-葡聚糖]是由甲殼素經(jīng)化學(xué)改性得到的 有廣泛應(yīng)用價(jià)值的天然生物多糖高分子材料。由于殼聚糖具有眾多優(yōu)點(diǎn)無毒性、生物可降 解、生物活性、生物相容性和抗菌性等,另外,有研究表明殼聚糖能促進(jìn)凝血,促進(jìn)生長因子 TGF-P 1的釋放,從而加快傷口愈合的作用,因此廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中。殼聚糖作為生物 醫(yī)用材料吸水性強(qiáng),形成的纖維或膜材料的濕態(tài)機(jī)械強(qiáng)度差,提高其機(jī)械性能,對(duì)其在生物 醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用有重要意義。研究殼聚糖復(fù)合材料目的就是保持殼聚糖所特有的優(yōu)異性 能,而且能得到殼聚糖單純使用時(shí)所沒有的綜合性能。 中藥骨碎補(bǔ)為水龍骨科多年生蕨類植物槲蕨Dr. ynaria fortunei (Kunze) J. Sm的 干燥根莖。始載于唐《本草拾遺》,味苦,溫,歸肝經(jīng)、腎經(jīng),具有補(bǔ)腎,活血,止血,續(xù)傷之功 效,主治腎虛腰痛、腳弱、耳鳴耳聾、牙痛、久瀉、跌仆閃挫或金瘡、損傷筋骨,為歷代常用藥 物。骨碎補(bǔ)具有補(bǔ)肝腎強(qiáng)筋骨的傳統(tǒng)功效,而且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明了骨碎補(bǔ)的提取液的確能促 進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖。 因此,本發(fā)明將骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖通過真空冷凍干燥 法復(fù)合制備理想的骨組織工程支架材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能提高組織工程支架材料力學(xué)性能、降解過程pH值穩(wěn)定、生產(chǎn)成 本低且骨修復(fù)性能更好的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工程支 架材料的制備方法。 本發(fā)明的目的是鑒于復(fù)合材料中各個(gè)組分雖然保持其相對(duì)獨(dú)立性,但其性質(zhì)卻不 是各個(gè)組分性能的簡單加和,而是在保持各個(gè)組分材料的某些特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,具有組分間 協(xié)同作用產(chǎn)生的綜合性能。可彌補(bǔ)單一材料的缺點(diǎn),可產(chǎn)生單一材料所不具備的新特性。所 以為了克服異種骨的的缺點(diǎn)并得到生物活性更優(yōu)異的支架材料,現(xiàn)制備出中藥骨碎補(bǔ)/豬 骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料。該支架材料孔隙率和抗壓強(qiáng)度相匹配, 在降解過程pH值穩(wěn)定,生物活性優(yōu)異,生產(chǎn)成本低且骨修復(fù)性能更好。因此,該復(fù)合支架材 料在具有以上特點(diǎn)后,可作為骨組織缺損修復(fù)材料和骨組織工程細(xì)胞支架材料,以滿足新 一代生物材料發(fā)展的需要。 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是以殼聚糖為模板,復(fù)合豬骨型羥基磷灰石
和中藥骨碎補(bǔ)制備支架材料,采用真空冷凍干燥法作為成型技術(shù)。
本發(fā)明具有如下特征 (1)該支架材料是由中藥骨碎補(bǔ)、豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)和殼聚糖三種材料 復(fù)合而成 (2)該支架材料中的中藥骨碎補(bǔ)是由骨碎補(bǔ)粉和提取骨碎補(bǔ)有效成分即骨碎補(bǔ)液 的形式加入的; (3)骨碎補(bǔ)粉的制備粉碎方法為首先把骨碎補(bǔ)粉碎為小顆粒,然后用行星球磨 機(jī)球磨3小時(shí),之后用瑪瑙研缽研磨,過200目篩子之后裝袋備用; (4)水提取骨碎補(bǔ)液的制備將生品骨碎補(bǔ)于8(TC干燥,加水浸泡lh,直火煎煮, 保持微沸50min (注意保持提取液的體積),用脫脂棉過濾,再加水復(fù)提2次,過濾,合并藥 液,在水浴上蒸發(fā)以得到5ml的濃溶液;噴霧霧制粉;
(5)豬骨型羥基磷灰石的制備步驟如下 ①前處理異種骨除去抗原性成分前,需要先加工成一定形狀和大小的骨塊。用小
刀刮去豬骨軟組織和骨膜,鋸去兩端骨松質(zhì),用塑料密封,入-151:冰箱中保持一天以上。冰 凍狀態(tài)下鋸成20 X 10mm2 (長邊為骨軸向)的骨±央,表面用蒸餾水沖洗干凈,置冰箱中備用, 之后將豬骨砸碎。 ②脫脂采用500ml球形Soxhlet提取器,異種(豬)骨放入提取器的萃取腔中,
將適量甲醇和氯仿按體積比為l : 1加入提取器,另加約占甲醇/氯仿總體積10%的水,加
足量沸石或玻璃珠等顆粒,加熱形成甲醇 氯仿脫脂溶劑的回流,冷凝下來的不含脂肪的
新鮮脫脂溶劑不斷流過骨塊,骨塊中的脂肪等可溶于脫脂溶劑的成分逐步溶入溶劑中并沉
積于提取器底部容器。脫脂溶劑中添加10%的水以溶出一些非脂成分,底部燒瓶保持65
7(TC以維持溶劑回流。豬股骨密質(zhì)骨塊經(jīng)前處理、脫脂一定時(shí)間后取出,于空氣中吹干脫脂
溶劑,再入放有硅膠的真空干燥器中真空放置24小時(shí)以上以除去殘余的溶劑。 ③脫鈣將脫脂后除去殘余溶劑的豬骨用0. 3mol/L的HC1脫鈣5分鐘,再用蒸餾
水沖洗干凈后干燥。 ④煅燒處理取出脫脂脫鈣后的異種骨將其置于熱處理爐里,按條件進(jìn)行煅燒,獲得85(TC煅燒2小時(shí)的骨條。將煅燒后的異種骨粉碎,選用研缽進(jìn)行手工研磨并通過200目 篩子,再用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨3個(gè)小時(shí),以得到煅燒的異種骨粉。 (6)該支架材料中的殼聚糖是以殼聚糖溶液的形式加入的,由于殼聚糖不溶于水, 一般采用1% 2%的醋酸溶液使其溶解。 (7)為提高支架材料的力學(xué)性能分別對(duì)豬骨型羥基磷灰石和殼聚糖進(jìn)行改性,其 具體內(nèi)容如下 ①采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-570)對(duì)豬骨型羥基磷灰石進(jìn)行改性,硅烷偶聯(lián)劑 (KH-570)的用量為豬骨型羥基磷灰石的lwt%。 ②用螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性,螯合型焦磷酸鈦 酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)的用量為殼聚糖的lwt%。 (8)制備該支架材料采用真空冷凍干燥法成型,其制備方法如下 首先用螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性,磁力攪拌兩小
時(shí)后,將豬骨型羥基磷灰石和骨碎補(bǔ)(粉體或溶劑)倒入殼聚糖溶液中,再磁力攪拌四小時(shí)
后,用玻璃棒攪拌均勻,使其達(dá)到均勻分散,得到粘稠溶液。將溶液倒入模具里,然后放到冰
箱中-85t:預(yù)冷24小時(shí)左右,再取出后立即放入真空冷凍干燥箱中,在真空狀態(tài)下低溫干
燥48個(gè)小時(shí)。然后取出即得到復(fù)合多孔支架材料; (9)支架材料的孔隙率在45X 91X之間、孔徑在40iim 500iim范圍內(nèi)可調(diào), 而且孔連通性較好; (10)該支架材料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)0. lMPa 5. 6MPa ; (11)該支架在降解過程中pH值穩(wěn)定,中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷 灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的PH值在6. 77 7. 50之間,中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/ 豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的PH值在6. 82 7. 42之 間; (12)本材料中加入了骨碎補(bǔ),在植入前期具有很好促進(jìn)骨細(xì)胞形成能力和骨結(jié)合 程度高特點(diǎn); (13)結(jié)合豬骨型羥基磷灰石和殼聚糖的各自的優(yōu)點(diǎn)_即同時(shí)擁有羥基磷灰石良 好生物相容性,引導(dǎo)骨形成、骨融合的特性和和殼聚糖的體內(nèi)降解吸收,高強(qiáng)度、抗菌抗癌 和良好的骨整合等特殊的醫(yī)用生物學(xué)特性。同時(shí)互補(bǔ)各自的一些自身無法克服的缺點(diǎn)一即 羥基磷灰石不易聚居碎裂特性,多孔材料機(jī)械強(qiáng)度差,不可吸收和殼聚糖不能單獨(dú)用于骨 缺損修復(fù)等缺點(diǎn); (14)并且鑒于骨碎補(bǔ)總黃酮可以促進(jìn)骨生成的特性,該復(fù)合材料具有良好的組織
相容性,良好的機(jī)械學(xué)特性,可以漸進(jìn)性吸收,長期植入體內(nèi)由于殼聚糖的吸收,允許骨組
織長入殼聚糖吸收后留下的位點(diǎn)并和羥基磷灰石交錯(cuò)交聯(lián)骨整合在一起。 本發(fā)明由中藥骨碎補(bǔ)、豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)和殼聚糖三種材料復(fù)合而成,
獲得一種能提高組織工程支架材料力學(xué)性能、降解過程PH值穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低且骨修復(fù)性
能更好的骨組織缺損修復(fù)材料和骨組織工程用細(xì)胞支架材料。 本發(fā)明中所用的殼聚糖是以粉末的形式加入的。 本發(fā)明中所用的豬骨粉即天然羥基磷灰石是從豬骨頭中提取的。 本發(fā)明中骨碎補(bǔ)粉的加入量為豬骨型羥基磷灰石和殼聚糖總質(zhì)量的1/10,骨碎補(bǔ)劑的加入量為每1克殼聚糖加入骨碎補(bǔ)濃溶劑5ml。 本發(fā)明中殼聚糖的加入量為天然羥基磷灰石和殼聚糖總質(zhì)量的10wt% 50wt%之間。 本發(fā)明是分別采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-570)和螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑
(NDZ-311)對(duì)豬骨型羥基磷灰石和殼聚糖進(jìn)行改性,以提高支架材料的力學(xué)性能。 本發(fā)明的中藥骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料可用
于骨組織缺損修復(fù)材料和骨組織工程用細(xì)胞支架材料。
下面結(jié)合附圖和分析測試方法對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明,可以更好的理解本發(fā)明所述的支架結(jié)構(gòu)和性能。 圖1是中藥骨碎補(bǔ)/豬骨型羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合支架材料(改變殼聚糖含量)X200斷面SEM的組織和形貌觀察的圖片。 其中(a)殼聚糖(50wt% ) , (b)殼聚糖(40wt% ) , (c)殼聚糖(30wt% ) , (d)殼聚糖(20wt% ) , (e)殼聚糖(10wt% )。 圖2是中藥骨碎補(bǔ)/豬骨型羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合支架材料(改變殼聚糖含量)X2000斷面SEM的組織和形貌觀察的圖片。 其中(a)殼聚糖(50wt% ) , (b)殼聚糖(40wt% ) , (c)殼聚糖(30wt% ) , (d)殼聚糖(20wt% ) , (e)殼聚糖(10wt% )。 圖3是中藥骨碎補(bǔ)/豬骨型羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合支架材料(改變殼聚糖含量)孔隙率的變化曲線。 其中橫坐標(biāo)為殼聚糖的含量/%,縱坐標(biāo)為平均孔隙率/%。 圖4是中藥骨碎補(bǔ)/豬骨型羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合支架材料(改變殼聚糖含量)抗壓強(qiáng)度的變化曲線。 其中橫坐標(biāo)為殼聚糖的含量/% ,縱坐標(biāo)為抗壓強(qiáng)度/MPa。 圖5是中藥骨碎補(bǔ)/豬骨型羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合支架材料在模擬體液中降解時(shí)的pH值變化曲線。 其中橫坐標(biāo)為小時(shí)h,縱坐標(biāo)為pH值。以及圖線說明C、D、G、F、E分別為豬骨型羥
基磷灰石cs為5 : 5、6 : 4、7 : 3、8 : 2、9 : i比例的中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬
骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料的pH值變化曲線,B為豬骨型羥基磷灰石cs為8 : 2的中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料的pH值
變化曲線。 具體分析 如圖1-圖2所示隨著殼聚糖含量的增加,支架材料的孔的大小和數(shù)量是逐漸增加的,也就是引導(dǎo)細(xì)胞逐步粘連的"橋"增加了。在斷面200倍下觀察到,試樣孔結(jié)構(gòu)以CS為模板呈板條搭錯(cuò)層疊狀。而且隨著殼聚糖含量由10wt^增加到50wt^,孔徑也由40i!m變化到500 ii m左右。在斷面2000倍下可以更清晰地觀察到,豬骨型HA顆粒均勻地分散在CS模板上,CS孔壁光滑,豬骨型HA顆粒尺寸在1 y m以內(nèi)。 如圖3所示隨著殼聚糖含量的增加,骨碎補(bǔ)/豬骨型HA/殼聚糖復(fù)合支架的孔隙率是逐漸變大的。但是只有當(dāng)殼聚糖的含量達(dá)到20wt^以上,才能達(dá)到支架材料對(duì)孔隙率的要求。 如圖4所示隨著殼聚糖含量的增加,骨碎補(bǔ)/豬骨型HA/殼聚糖復(fù)合支架的抗壓強(qiáng)度是逐漸降低的。而且只有當(dāng)殼聚糖的含量達(dá)到20wt^以上,才能達(dá)到支架材料對(duì)抗壓強(qiáng)度的要求。 如圖5所示該支架材料在降解過程中pH值穩(wěn)定,中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的pH值在6. 77 7. 50之間(殼聚糖的含量為20wt% ),中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的pH值在6. 82 7. 42之間(殼聚糖的含量為20wt% )。
具體實(shí)施例方式
由以下詳盡的實(shí)施例來描述本發(fā)明的優(yōu)異特點(diǎn)和效果,但并不是對(duì)本發(fā)明做任何限制。 實(shí)施例1 :中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料的制備(改變殼聚糖的含量) 首先把豬骨經(jīng)過前處理、脫脂、脫鈣、煅燒、球磨制得豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石),而且把骨碎補(bǔ)粉碎為小顆粒,然后用行星球磨機(jī)球磨3小時(shí),之后用瑪瑙研缽研磨,過200目篩子之后裝袋備用,之后是殼聚糖的溶解,殼聚糖采用2%的醋酸溶液使其溶解。然后用螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性,螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)的用量為殼聚糖的lwt^,磁力攪拌兩小時(shí)后,將豬骨型羥基磷灰石和骨碎補(bǔ)(用量為豬骨型羥基磷灰石和CS總量的1/10)的混粉(按豬骨型羥基磷灰石CS為
5 : 5、6 : 4、7 : 3、8 : 2、9 : i的比例)分別倒入殼聚糖溶液中,再磁力攪拌四小時(shí)后,
用玻璃棒攪拌均勻,使其達(dá)到均勻分散,得到粘稠溶液。將溶液倒入模具里,然后放到冰箱
中-85t:預(yù)冷24小時(shí)左右,再取出后立即放入低溫冷凍箱中,在真空狀態(tài)下低溫干燥48個(gè)
小時(shí),然后取出即得到復(fù)合多孔支架材料。通過改變殼聚糖的含量得到的支架材料的孔隙
率在45 % 91 %之間、孔徑在40 ii m 500 ii m范圍內(nèi)可調(diào),而且孔連通性較好。 實(shí)施例2 :中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材
料的制備 首先用螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性,螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)的用量為殼聚糖的lwt^,磁力攪拌兩小時(shí)后,將豬骨型羥基磷灰石和骨碎補(bǔ)(用量為豬骨型羥基磷灰石和CS總量的1/10)的混粉按豬骨型羥基磷灰
石cs為8 : 2的比例倒入殼聚糖溶液中,再磁力攪拌四小時(shí)后,用玻璃棒攪拌均勻,使
其達(dá)到均勻分散,得到粘稠溶液。將溶液倒入模具里,然后放到冰箱中_851:預(yù)冷24小時(shí)左右,再取出后立即放入低溫冷凍箱中,在真空狀態(tài)下低溫干燥48個(gè)小時(shí)。然后取出即得到復(fù)合多孔支架材料。此時(shí)所制得的支架材料的孔隙率為80.8%,抗壓強(qiáng)度為1.5MPa,其孔隙率和抗壓強(qiáng)度相匹配。通過模擬體液試驗(yàn)證實(shí)該支架材料在降解過程中pH值穩(wěn)定,中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的pH值在6. 77 7. 50之間。 實(shí)施例3:中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料的制備 首先把豬骨經(jīng)過前處理、脫脂、脫鈣、煅燒、球磨制得豬骨粉(豬骨型羥基磷灰 石),而且把骨碎補(bǔ)粉碎為小顆粒,然后用行星球磨機(jī)球磨3小時(shí),之后用瑪瑙研缽研磨, 過200目篩子之后裝袋備用,之后是殼聚糖的溶解。然后用螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑 (NDZ-311)對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性,螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)的用量為殼聚糖的 lwt^,磁力攪拌兩小時(shí)后,將豬骨型羥基磷灰石按豬骨型羥基磷灰石CS為8 : 2的比例 倒入殼聚糖溶液中,再加入骨碎補(bǔ)劑的濃溶液,再磁力攪拌得到粘稠溶液。將溶液倒入模具 里,然后放到冰箱中_85°〇預(yù)冷24小時(shí)左右,再取出后立即放入低溫冷凍箱中,在真空狀態(tài) 下低溫干燥48個(gè)小時(shí)。然后取出即得到復(fù)合多孔材料。此時(shí)所制得的支架材料的孔隙率為 78. 1%,抗壓強(qiáng)度為1. lMPa,其孔隙率和抗壓強(qiáng)度相匹配,通過模擬體液試驗(yàn)證實(shí)該支架材 料能提高骨修復(fù)的速度,材料在降解過程中pH值穩(wěn)定,中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/豬骨粉(豬骨 型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的PH值在6. 82 7. 42之間。
權(quán)利要求
一種帶藥骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工程支架材料的制備方法,其特征在于(1)該支架材料是由中藥骨碎補(bǔ)、豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)和殼聚糖三種材料復(fù)合而成(2)該支架材料中的中藥骨碎補(bǔ)是由骨碎補(bǔ)粉和提取骨碎補(bǔ)有效成分即骨碎補(bǔ)液的形式加入的,由于骨碎補(bǔ)的加入克服現(xiàn)有組織工程支架植入初期骨組織生長較慢,初期骨結(jié)合弱的缺點(diǎn),該材料的骨修復(fù)性能更好;(3)該支架材料應(yīng)用的是豬骨頭提取的豬骨型羥基磷灰石,綠色無毒,無三廢排放,生產(chǎn)成本低;(4)支架材料的孔隙率在45%~91%之間、孔徑在40μm~500μm范圍內(nèi)可調(diào),而且孔連通性較好;(5)該支架材料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)0.1MPa~5.6MPa;(6)該支架在降解過程中pH值穩(wěn)定,中藥骨碎補(bǔ)(粉)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的pH值在6.77~7.50之間,中藥骨碎補(bǔ)(溶劑)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合支架材料周圍體液的pH值在6.82~7.42之間;
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工程 支架材料,其特征在于(l)骨碎補(bǔ)粉的制備球磨機(jī)球磨;(2)水提取骨碎補(bǔ)液的制備(3) 噴霧制粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工 程支架材料,其特征在于豬骨粉是由豬骨經(jīng)過前處理、脫脂、脫鈣、煅燒、球磨制得豬骨粉 (豬骨型羥基磷灰石)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組 織工程支架材料,其特征在于采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-570)和螯合型焦磷酸鈦酸酯偶聯(lián)劑 (NDZ-311)分別對(duì)豬骨型羥基磷灰石和殼聚糖進(jìn)行修飾以提高支架材料的力學(xué)性能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工 程支架材料,其特征在于采用真空冷凍干燥法作為成型技術(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨碎補(bǔ)/豬骨粉(豬骨型羥基磷灰石)/殼聚糖復(fù)合組織工 程支架材料可用于骨組織缺損修復(fù)材料和骨組織工程用細(xì)胞支架材料。
全文摘要
本發(fā)明采用全天然材料制備帶藥組織工程支架材料的一種方法,克服現(xiàn)有組織工程支架植入初期骨組織生長較慢,初期骨結(jié)合弱的缺點(diǎn),支架中引入中藥骨碎補(bǔ)和豬骨型羥基磷灰石,得到生物活性優(yōu)異的復(fù)合組織工程支架材料。豬骨型羥基磷灰石是從豬骨頭中提取,生物活性優(yōu)異,綠色無毒,生產(chǎn)成本低,破碎達(dá)到微米-納米化;中藥骨碎補(bǔ)具有促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖,加速骨生長、消炎抗菌作用,采用水提有效溶劑法-破碎法-噴霧制備;以殼聚糖為模板,采用真空冷凍干燥法制備。支架材料的孔隙率在45%~91%之間、孔徑在40μm~500μm范圍內(nèi)可調(diào),抗壓強(qiáng)度可達(dá)0.1MPa~5.6MPa。該支架在降解過程中pH值在6.77~7.50之間。
文檔編號(hào)A61L27/20GK101721744SQ20081013729
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者李慕勤, 王晶彥, 王靜 申請(qǐng)人:佳木斯大學(xué)