[发明专利]一种介孔生物玻璃/聚癸二酸甘油酯复合支架及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学及医学领域，具体涉及一种医用骨修复材料复合支架，特别是MBG(介孔生物玻璃)/PGS(聚癸二酸甘油酯)复合支架体系及其制备方法和应用，该复合支架材料可作为骨组织工程支架材料和药物缓释载体等。

背景技术

疾病、创伤、人口老龄化及自然灾害等均可导致人体骨组织损伤，临床上对骨修复材料需求巨大。作为黄金法则的自体骨移植手术由于其来源受限和对患者二次手术痛苦使其远远无法满足现状，异体骨移植手术也存在生物安全隐患问题，可能对患者留下终生免疫排斥反应和带来未知疾病。因此，人工制备骨修复材料在临床上受到越来越多的关注。

目前在治疗骨折、骨创伤领域，介孔生物玻璃体系被广泛用作骨组织修复材料，由于其高的比表面积和孔体积使其表现出更佳的生物矿化、生物降解和药物/蛋白的控释能力，从而在体内外具有很好的成骨性能(Science 2002,295,1014-1017)。但单一的介孔生物玻璃多孔支架存在脆性大、机械强度差、稳定性不好等问题，这在一定程度上影响了其临床的应用效果，尤其是在应力承载骨修复方面。

聚癸二酸甘油酯(PGS)是一种具有良好的韧性、生物相容性和生物降解性的高分子，具有促进血管化的作用，因此近几年被广泛应用于软组织工程(Nat Biotechnol 2002,20(6),602-606)。目前其应用主要集中在对交联PGS材料高弹性的利用和研究，然而交联PGS的常规制备过程涉及的高温条件限制了其在预固载蛋白的支架体系中的应用。对于非交联PGS的粘合性能、生物相容性和生物降解性能，目前尚无应用和研究涉及，非交联PGS本身或MBG和非交联PGS相结合在骨组织工程领域的应用仍是一片空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调控的MBG/PGS复合支架。

本发明的第一方面，提供一种介孔生物玻璃/聚癸二酸甘油酯复合支架，以介孔生物玻璃多孔支架为基体，所述聚癸二酸甘油酯复合在所述介孔生物玻璃多孔支架上。

在另一优选例中，所述介孔生物玻璃多孔支架的孔隙率为50％-98％，较佳地为60-95％，更佳为80-95％，甚至，85-95％。

在另一优选例中，所述介孔生物玻璃多孔支架的平均孔径为200-500微米，较佳为250-450微米，更佳为300-400微米。

在另一优选例中所述聚癸二酸甘油酯占所述复合支架总重量的5％～30％，较佳为10-25％，更佳为15-20％。

在另一优选例中所述复合支架具有以下一个或多个特征：

(1)孔隙率为55％～98％，较佳地为60-95％，更佳为80-95％，甚至，85-95％；

(2)平均孔径为100～500μm，较佳为200-450微米，更佳为300-400微米；

(3)平均孔壁厚度为90～150μm，较佳为100-120微米；

(4)复合在所述介孔生物玻璃多孔支架上的所述聚癸二酸甘油酯的厚度为5～50μm，较佳为10-45微米，更佳为15-40微米，甚至20-35微米。

在另一优选例中所述复合支架抗压强度为2～15MPa，较佳为5-15MPa、10-12MPa或5-10MPa。

在另一优选例中所述聚癸二酸甘油酯为非交联聚癸二酸甘油酯，数均分子量为10000～20000，分散性系数为1.2-2。

本发明的第二方面，提供第一方面所述的复合支架的制备方法，包括以下步骤：

(a)将聚癸二酸甘油酯溶液涂覆在所述介孔生物玻璃多孔支架上；

(b)将步骤a)获得的支架冻干后得到所述复合支架。

本发明的第三方面，提供一种组织工程骨，所述组织工程骨包含第一方面所述的复合支架。

本发明的第四方面，提供一种药物组合物，包含：

第一方面所述的复合支架；和

用于骨修复的药物或生物活性因子。

本发明的第五方面，提供第一方面所述的复合支架的用途，所述用途选自下组：

(1)用作骨组织工程支架；

(2)用作药物、蛋白和/或生长因子的释放载体；

(3)用作细胞培养载体；

(4)用于制备骨修复材料。

在另一优选例中，所述药物、蛋白和/或生长因子包括但不限于包括骨形态发生蛋白(BMP)在内的各类生长因子、包括基质细胞衍生因子(SDF-1)在内的各类趋化因子、其他生物蛋白以及各类小分子药物