[发明专利]一种纳米骨修复材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米骨修复材料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。本发明利用高温煅烧牛骨粉生成β﹣磷酸三钙晶型的双相磷酸钙，并以其为骨架，通过珍珠蛋白和鱼鳔胶原蛋白交联填充至双相磷酸钙的多孔结构中，改善纳米骨修复材料的脆性和力学性能；在引导组织再生过程中，纳米骨修复材料的降解速率达到与组织生长相适应，既维持骨缺损处空间能力，防止纤维组织进入骨缺损区，又防止降解产物快速进入机体，影响骨缺损处组织再生，同时利用珍珠蛋白调控CaCO3沉积速度及表面形态，调节与钙离子结合状况，加速碳酸钙晶体的成核，还促进碱性磷酸酶的活性，诱导成骨细胞分化，促进矿化结节形成，抑制破骨细胞分化和骨组织吸收，有效促进骨修复。

技术领域

本发明涉及一种纳米骨修复材料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

随着社会的发展，创伤、感染和肿瘤等原因导致的骨缺损或骨不连日益增多。据统计，每年大约有220万左右的骨缺损病人骨缺损是临床常见疾病，其修复和治疗是临床的难题之一。治疗骨缺损或骨不连通常采用骨移植手术。骨移植手术的材料主要有自体骨、异体骨、异种骨和各种人工骨移植替代物。自体骨具有良好的骨诱导活性和无免疫源性，是骨移植手术的“金标准”，但其来源有限、需二次手术等缺点限制了其应用。异体骨的疾病传染风险及免疫排斥反应也限制了其应用。由于以上问题，临床上骨移植手术大部分需要使用骨移植替代物。因此，研制理想的骨移植替代物一直是骨外科领域重要的课题之一。理想的骨移植替代物应具有以下特点：（1）骨传导性；（2）骨诱导性；（3）良好的生物相容性；（4）可降解性，体内降解速率与新生骨再生速率匹配；（5）具有较高的孔隙率及化孔相连结构；（6）良好的力学性能；（7）术中容易操作；（8）使用前易消毒等。目前仍然没有一种理想的材料能够满足以上各方面的要求。

目前基础研究热点主要集中在天然高分子材料、合成高分子材料和无机材料。天然高分子材料具有较好生物相容性、但其力学性欠佳、降解速率及性能不够稳定，目前研究较多的天然高分子材料有胶原、透明质酸、纤维蛋白、壳聚糖和海藻酸盐等。合成高分子材料力学性能和降解性能可控，生产易标准化，如聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚丙交酯、聚乙交酯及聚已内酯等。但合成高分子材料降解速率过快、机械强度不足，降解产物有很多酸性物质易引起无菌性炎症，不利于细胞的黏附、増值和分化。无机材料研究热点主要集中在羟基磷灰石、生物活性玻璃、磷酸钙、硅酸钙及硫酸钙等。无机材料来源丰富，具有一定骨传导性能，但其有脆性大及力学性能欠佳等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对天然高分子材料力学性欠佳、降解速率及性能不够稳定的问题，提供了一种纳米骨修复材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

所述骨修复材料包括下述重量份原料：1～2份珍珠蛋白，4～8份鱼鳔胶原蛋白，50～100份双相磷酸钙粉。

所述珍珠蛋白为研磨过筛的珍珠粉经乙二胺四乙酸水溶液在40～50℃下提取1～2h后冷冻干燥制得。

所述乙二胺四乙酸水溶液的质量分数为1%，用量为珍珠粉质量的50～100倍。

所述鱼鳔胶原蛋白为

预处理鱼鳔经其质量5～10倍的去离子水在50～60℃下提取2～3h后冷冻干燥制得。

所述预处理鱼鳔为新鲜鲶鱼鳔去除血管和粘膜后水洗沥干，并浸泡在质量分数为5%碳酸钠溶液中8～10h，水洗风干后粉碎过筛制得。

所述双相磷酸钙粉为牛骨粉煅烧后球磨过200目筛制得。

所述煅烧过程为装入马弗炉中，以5～10℃/min速率升温至500～600℃，煅烧1～2h后，继续升温至1350～1400℃煅烧6～8h，再静置降温至1000～1100℃煅烧1～2h。