[发明专利]一种基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜，其特征在于，所述人工仿生骨膜包括微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层以及在微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层上交联固化的高分子有机物；所述微图案为直条纹、环状条纹和网状条纹中的一种；所述微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层，其原料组分中，除了仿生矿化钙磷纳米颗粒，还包括有利于细胞粘附的高分子、促成骨生长相关的生长因子、和/或抗炎症药物。

2.根据权利要求1所述的基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜，其特征在于，所述高分子有机物为胶原蛋白、明胶、壳聚糖、透明质酸、聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、聚乳酸/乙醇酸、聚氨酯和聚碳酸酯中的一种。

3.权利要求1~2任一所述基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层的制备：

以蛋白质、多糖或合成分子为矿化模板，加入钙、磷盐后，仿生矿化共沉积、自组装制备得到仿生矿化钙磷纳米颗粒；将仿生矿化钙磷纳米颗粒分散于水中配置成仿生矿化钙磷纳米颗粒水悬液；通过负光刻胶光刻在硅片上制备微图案阵列，通过PDMS胶倒模成二级印章，随后再用琼脂糖倒模形成可亲水的、软性的琼脂糖微图案印章；在琼脂糖微图案印章表面滴加或涂覆仿生矿化钙磷纳米颗粒水悬液，形成均匀的薄层并晾半干后，采用微接触法影印在惰性基底表面，揭除琼脂糖凝胶后得到微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层；或

以蛋白质、多糖或合成分子为矿化模板，将矿化模板分散于水中配置成矿化模板水悬液；通过负光刻胶光刻在硅片上制备微图案阵列，通过PDMS胶倒模成二级印章，随后再用琼脂糖倒模形成可亲水的、软性的琼脂糖微图案印章；在琼脂糖微图案印章表面滴加或涂覆矿化模板水悬液，形成均匀的薄层并晾半干后，采用微接触法影印在惰性基底表面，揭除琼脂糖凝胶后得到微图案化的矿化模板层，然后在矿化模板上仿生矿化共沉积制备仿生矿化钙磷纳米颗粒，得到微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层；

（2）在微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层上覆盖高分子溶液，充分交联固化后，揭除惰性基底，得到基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜。

4.根据权利要求3所述的基于仿生矿化钙磷纳米颗粒微图案化的人工仿生骨膜的制备方法，其特征在于，所述惰性基底为玻片、硅片、石英片和PDMS胶中的一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述作为矿化模板的蛋白质为胶原蛋白、骨形态发生蛋白、纤连蛋白、层连蛋白、骨唾液酸蛋白、丝素蛋白和血清蛋白中的一种或几种；所述作为矿化模板的多糖为氨基聚糖、蛋白聚糖和壳聚糖中的一种或几种；所述作为矿化模板的合成分子为合成两性肽分子和合成两性自组装分子中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述交联固化所采用的具体方法为：紫外照射5~20 min、或加入交联剂于40℃条件下反应10 min~120 min。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述仿生矿化共沉积、自组装制备得到仿生矿化钙磷纳米颗粒的具体操作步骤为：在矿化模板溶液中加入含有钙离子的溶液，混合均匀，逐滴加入含有磷酸根离子的溶液，并同时滴加碱溶液调整pH值为7~8之间，置于37℃水浴中搅拌并陈化后，用超纯水抽滤或离心清洗所得沉淀，冻干研磨后得到仿生矿化钙磷纳米颗粒。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述在微图案化的矿化模板上仿生矿化共沉积制备仿生矿化钙磷纳米颗粒，得到微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层的具体操作步骤为：将模拟体液或者含有氯化钙的DPBS缓冲溶液滴加在微图案化的矿化模板层表面，覆盖浸没并置于37℃水浴中陈化后，待矿化模板上仿生矿化沉积出仿生矿化钙磷纳米颗粒，用超纯水清洗除去DPBS缓冲溶液即得到微图案化的仿生矿化钙磷纳米颗粒层。