[发明专利]一种聚合物/无机粒子复合骨修复多孔支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物/无机粒子复合骨修复多孔支架的制备方法，具体说 涉及无机粒子涂覆的石蜡球为致孔剂制备聚合物/无机粒子复合多孔支架的制备 方法。

背景技术

骨损伤和骨缺损是目前常见的疾病，传统的治疗方法是进行自体或异体骨 移植进行骨组织修复。自体骨移植修复效果好，但是存在供体不足、二次手术 以及供体位置并发症的缺点，异体骨移植存在免疫原性的缺点并且有疾病传播 的危险。组织工程和再生医学的技术和方法，能通过成骨细胞的生长或干细胞 的诱导分化生长成活体骨组织，并用于骨的修复和再生，从而有望促进骨缺损 的修复。其中，骨修复支架在骨再生中起着十分重要的作用。

聚合物材料具有良好的加工性能以及可控的降解性能，但是缺乏细胞活性 位点，难以促进造骨细胞的正常活性的表达。而生物活性无机材料如羟基磷灰 石等具有良好的生物活性，因此通过生物活性无机材料与聚合物的复合可以将 两者的优势结合起来，赋予支架良好的加工性能、降解性能和生物活性。

聚合物/无机粒子复合支架通常是将无机粒子分散在聚合物溶液中，然后通 过热致相分离或者粒子析出的方法制备。这些方法制备的支架中，无机粒子分 布在聚合物基体中，因此限制了细胞与生物活性无机粒子的相互作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能有效提高聚合物的 生物活性，促进成骨细胞增值和分化的聚合物/无机粒子复合骨修复多孔支架的 制备方法。

聚合物/无机粒子复合骨修复多孔支架的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无机粒子加入到去离子水中，配制浓度为10～50mg/ml的无机粒子 悬浮液，超声分散后，加热到65～80℃；

(2)将固体石蜡加热，得到熔融的石蜡液体；

(3)将熔融的石蜡液体加入到无机粒子悬浮液中，石蜡液体与无机粒子悬 浮液体积比为20～30％，搅拌得到皮克林(pickering)乳液，冷却至室温，过滤 后用去离子水洗涤、冻干，得到表面涂覆无机粒子的石蜡微球；

(4)将聚合物溶解于二氧六环或二甲基亚砜中，配制浓度0.05～0.5g/ml 的聚合物溶液，室温下，将步骤(3)得到的石蜡微球与聚合物溶液，按照0.5～ 3g石蜡球/ml聚合物溶液的比例均匀混合，置入模具中，然后降低温度至-80～ -20℃，使聚合物溶液发生相分离，冷冻干燥，脱模，得到表面涂覆无机粒子的 石蜡微球与聚合物的混合物；

(5)将步骤(4)得到的石蜡微球与聚合物的混合物置于正己烷中洗涤， 除去石蜡，真空干燥，得到孔表面涂覆无机粒子的聚合物多孔支架。

本发明中所说的聚合物可以是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚羟基丁酸 酯、聚氨酯以及上述聚合物的混合物或它们之间的共聚物。

所说的无机粒子是羟基磷灰石、磷酸钙、硅酸钙、生物活性玻璃粒子以及 锶元素掺杂的上述无机粒子中的一种。

本发明的有益效果在于：

本发明以无机粒子涂覆的石蜡微球作为致孔剂，制备的聚合物/无机粒子复 合多孔支架具有高的孔隙率以及孔连通性，其内部孔壁为无机粒子覆盖，克服 了聚合物/无机粒子复合多孔支架传统制备方法中将聚合物溶液与无机粒子预先 混合引起的无机粒子被聚合物包覆的缺点，从而增加了成骨细胞和无机粒子接 触的机会，可以有效提高聚合物支架的生物活性，促进成骨细胞的增值和分化。 因此，该复合多孔支架具有很强的修复组织缺损的应用价值。本发明制备方法 简单、材料来源广泛、生产效率高。

附图说明

图1为合成的羟基磷灰石颗粒的扫描电镜照片；

图2为羟基磷灰石涂覆的石蜡微球的扫描电镜照片；

图3(a)为表面涂覆羟基磷灰石粒子的PLGA复合多孔支架截面的扫描电镜 照片；

图3(b)为表面涂覆羟基磷灰石粒子的PLGA复合多孔支架大孔孔壁的扫描 电镜照片；

图4(a)为表面涂覆羟基磷灰石粒子的PLGA复合多孔支架在模拟体液中浸 泡4天的支架截面扫描电镜照片；

图4(b)为表面涂覆羟基磷灰石粒子的PLGA复合多孔支架在模拟体液中浸 泡4天的支架大孔孔壁扫描电镜照片；

图5为成骨细胞在表面涂覆羟基磷灰石粒子的PLGA复合多孔支架中的分 布及形态激光共聚焦显微镜照片；