[发明专利]一种由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料及其制备方法

权利要求书

1.一种由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料，其特征在于：所述骨仿生材料由羧基化纳米纤维素晶须、羟基磷灰石和桑蚕丝素组成，羧基化纳米纤维素晶须、羟基磷灰石和桑蚕丝素的质量比为1:1-10:0.5-5，所述的由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料的制备方法，按以下步骤进行：

（1）将纳米纤维素晶须超声分散到0.1-2mol/L 氢氧化钠的乙醇溶液中，浴比为1:500，在20-80 ℃下碱化10-120 min，再加入0.125-2.5 mol/L的氯乙酸钠溶液，在30-75 ℃下超声搅拌15-100min，并用0.1-0.5mol/L的盐酸调溶液pH值至中性并在蒸馏水中透析三天，得到羧基化改性的纳米纤维素晶须悬浊溶液；

（2）按照钙磷物质的量之比为1.67，将0.01-0.1mol/L的Ca(OH)₂与稀释H₃PO₄溶液用滴定管同时滴入步骤（1）制得的溶液中并在超声中搅拌1-6h，逐滴加入氨水控制反应pH值为8.0～10.0，控制反应温度为20-80℃，得到纳米纤维素晶须/羟基磷灰石比例为1：1-10的复合粒子悬浊液；

（3）将步骤（2）所得的纳米纤维素晶须/羟基磷灰石纳米复合粒子悬浊液室温静置48小时后除去上层清液，离心分离出沉淀物，蒸馏水洗涤三次后，冷冻干燥制得纳米纤维素晶须/羟基磷灰石复合粒子；

（4）将步骤（3）中所得到纳米纤维素晶须/羟基磷灰石复合粒子超声分散到浓度分别为5%-15%，35%-45%，55%-65%的桑蚕丝素溶液，得到不同浓度的纳米纤维素晶须/羟基磷灰石/丝素共混溶液，其中纳米纤维素晶须/羟基磷灰石纳米复合粒子与丝素的质量比为65:35；

（5）将步骤（4）中制得的质量浓度最高的纳米纤维素晶须/羟基磷灰石/丝素共混溶液倒入自制的模具中，在液氮条件骤冷后，于-50--80℃冷冻干燥，再将其它共混溶液按照质量浓度由高到低的顺序逐层冷冻干燥，制得密度和孔隙率呈梯度分布的多孔骨仿生材料。

2.根据权利要求1所述的由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料，其特征在于：所述骨仿生材料中含有梯度分布的相互连通的纳米微孔，纳米微孔的孔隙率梯度从外到内分别为17.7%-24.7%，32.8%-42.6%，69.4-88.4%。

3.根据权利要求1所述的由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料，其特征在于：所述羧基化纳米纤维素晶须的长径比为20:1-10:1，所述桑蚕丝素蛋白分子的特性粘度大于或等于0.50，所述的羟基磷灰石呈现针状分布，其粒子长度在50-300nm，粒子宽度在10-50nm。

4.根据权利要求1所述的由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料，其特征在于：所述羟基磷灰石和纳米纤维素晶须自组装形成复合粒子。

5.根据权利要求1所述的由矿化的纳米纤维素晶须构建的骨仿生材料，其特征在于：所述乙醇溶液的体积浓度为85%。