[实用新型]多孔性骨支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物医学组织工程技术领域，特别是涉及一种多孔性骨支架。

背景技术

随着社会发展，人口老龄化、创伤、骨肿瘤等导致的骨缺损特别是长段骨缺损成为了骨科临床上的棘手问题。由于缺乏合适治疗方法而致残的人数逐年上升，为社会稳定及人民生活质量带来严重影响。骨缺损治疗传统的生物治疗方法包括自身骨移植、异体松质骨、应用血管移植的腓骨和髂骨以及其他骨移植方法等，存在供体不足、排异反应、供骨部位并发症、手术耗费大周期长等缺陷。骨组织工程是将人体细胞种植到具有生物相容性的支架材料，细胞在支架上增殖、分化到一定程度后，重新植入骨缺损部位，随着细胞的继续增殖分化及支架材料的降解，形成新的具有与所缺损骨组织相同组织器官，骨组织工程技术克服了传统骨缺损移植技术的缺点，是骨组织缺损治疗技术研究的热点。制备具有生物相容性、生物可降解性、具有高度连通孔结构、可控的孔尺寸及与所修复骨组织相同的几何外形的多孔多孔性骨支架是骨组织工程的关键技术之一，以使细胞和养分在支架中顺利传输，提供细胞附着、生长和增殖的空间和区域。

利用多种材料复合是目前骨组织工程支架的热点研究方向，通过多种材料复合可以满足骨组织工程支架所需要的安全性、降解性、力学性能的需求。除此之外，多孔性骨支架的结构设计也对骨组织工程支架的骨修复能力起到不容忽视的影响。多孔的多孔性骨支架的孔道是细胞生长的营养物质输送管道，其孔径的大小对骨组织生长起着至关重要的影响，孔径过大则不利于细胞的粘附，过小则不利于细胞的生长、增殖和分化。而孔壁上的微孔，增加了孔壁的粗糙度，可促进细胞粘附。细胞粘附是组织生长的基础，多孔性骨支架必须首先能够有效的固定细胞，进而使其分化和增殖。同时，连通的微孔也可起到养分传输及代谢的作用。因此，若制备出的多孔性骨支架存在贯通的、孔径适宜的大孔道，在保持良好孔隙率的同时，孔壁上又能分布着孔径和孔深度适宜的大量微孔，能够为骨组织细胞的生长提供一个最为有利的环境，形成新的具有与缺损骨组织相同组织器官而实现缺损骨组织的修复。

然而，目前骨工程支架的加工方法目前主要有粒子析出法、高压气体发泡法、静电纺丝技术、致孔剂法等。上述方法皆存在着不同的缺陷及限制条件。如粒子析出法存在着孔洞连通通道不规则、过小、不可控等缺点，不利于细胞迁移；致孔剂法存在着致孔剂残留形成细胞毒性；高压气体发泡法制备的支架孔洞过小或孔洞不连通不利于细胞粘附及生长；静电纺丝技术制备的支架力学性能较低等，上述方法的可控性较低，使得制备得到的多孔性骨支架难以满足对孔径大小、孔隙率、孔壁比表面积的要求。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够为骨组织细胞提供有利的生长环境的多孔性骨支架。

一种多孔性骨支架，所述多孔性骨支架的形状为长方体、圆柱体、正方体或横截面为菱形的柱体，所述多孔性骨支架上形成多个孔洞，孔洞的连通率大于97%，所述孔洞的孔壁上形成有多个微孔，所述孔洞的孔径为100~800微米，所述微孔的孔径为5~100微米、孔深1~50微米，所述多孔性骨支架的孔隙率为60~95%。

在其中一个实施例中，所述孔隙率为80~90%，所述孔洞的孔径为300~500微米，所述微孔的孔径为5~20微米、孔深20~30微米。

上述多孔性骨支架为由生物活性添加物、可降解金属、可降解无机物和可降解聚合物形成的形状为长方体、圆柱体、正方体或横截面为菱形的柱体的多孔性骨支架，生物活性添加物、可降解金属、可降解无机物和可降解聚合物的复合物能够提供骨组织细胞分化的诱导性，多孔性骨支架上形成有孔径为100~800微米的孔洞，孔洞的连通率大于97%，孔洞的孔壁上形成有孔径为5~100微米的微孔，孔深为1~50微米，多孔性骨支架的孔隙率为60~95，这种多孔性的结构有利于骨组织细胞的粘附和养分的传输，够有效的固定细胞，进而使其分化和增殖，为细胞生长提供一个有利的生长环境，有利于实现缺损骨组织的修复。

附图说明

图1为一实施方式的多孔性骨支架的结构示意图；

图2为一实施方式的多孔性骨支架的制备方法流程图；

图3为实施例1制备的多孔性骨支架的元素分析图；

图4为实施例1制备的多孔性骨支架的横切面的扫描电镜图(50X)；

图5为实施例1制备的多孔性骨支架的纵切面的扫描电镜图(80X)；

图6为实施例1制备的多孔性骨支架的纵切面的扫描电镜图(500X)；

图7为实施例1制备的多孔性骨支架的扫描电镜图(1000X)；