[发明专利]一种复合支架及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合支架及其制备方法和应用，该复合支架包括支架基体、载药微球和海藻酸盐层，支架基体具有三维多孔结构，载药微球固定于支架基体的表面和孔道中，海藻酸盐层覆设于载药微球和支架基体的表面；载药微球包括载体微球和负载于载体微球上的药物，药物包括骨修复药物和/或生长因子，载体微球的原料包括可降解聚酯和介孔硅酸钙。该复合支架结构稳定，具有良好的药物缓释性能和成骨分化能力，能有效促进骨组织的修复和重建。

技术领域

本发明涉及生物医学工程和生物医用材料技术领域，尤其是涉及一种复合支架及其制备方法和应用。

背景技术

随着医学、药学以及生物学等学科的不断发展，针对各种疾病的新药层出不穷，但是如何让药物在体内持续稳定的释放依旧是个难题。无论是口服给药还是静脉注射，血药浓度的变化都会出现“峰谷”现象，药物浓度太高会导致较大的毒副作用，而太低则达不到治疗效果。新兴的生物活性大分子药物尽管高效，但生物半衰期短，容易失活，同样也是困扰药物开发者的难题。采用适当的生物材料将药物包埋或吸附，形成药物控释系统，植入到骨组织“病灶”部位，进行局部给药，这种载药系统称为药物控释系统，能够为这些问题提供有效的解决途径。

高分子微球通常指直径在纳米至微米尺度，形状为球形的高分子聚集体。高分子微球以其可设计性和多功能性吸引了越来越多科学工作者的兴趣，并在组织修复与再生领域得到广泛的研究与应用。目前应用于微球的材料主要分为无机材料、天然高分子材料及合成的高分子材料。其中人工合成的可降解高分子材料可以通过改变其原材料化学组成、材料结构及表面性质等，来设计其生物应答特性。但是，由于微球本身的形状、尺寸等，使得微球不适于单独用于骨修复场合。自载药微球技术被研究以来，其体内性能研究离不开与凝胶体系或支架材料的复合，而现有技术制得的含微球复合支架，通常存在载药微球和支架材料的结合不牢固的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种复合支架及其制备方法和应用。

本发明的第一方面，提供一种复合支架，包括支架基体、载药微球和海藻酸盐层，所述支架基体具有三维多孔结构，所述载药微球固定于所述支架基体的表面和孔道中，所述海藻酸盐层覆设于所述载药微球和所述支架基体的表面；所述载药微球包括载体微球和负载于所述载体微球上的药物，所述药物包括骨修复药物和/或生长因子，所述载体微球的原料包括可降解聚酯和介孔硅酸钙。

根据本发明实施例的复合支架，至少具有如下有益效果：该复合支架通过载药微球、海藻酸盐层与支架基体复合而成，其中，载药微球的加入，可提高支架的力学性能和骨诱导效果，还具有良好的载药释药性能，具体地，载药微球的载体微球原料包括可降解聚酯和介孔硅酸钙，介孔硅酸钙具有有序的孔结构和大比表面积，使其可有效装载药物，且介孔硅酸钙的降解速率快，其降解释放出的钙离子有利于维持海藻酸盐层的交联状态和力学强度；在载药微球和支架基体的表面覆设海藻酸盐层，可进一步延缓药物的释放速率，且能防止载药微球从支架基体上脱落，提高载药微球和支架基体的结合稳定性；通过以上载药微球、海藻酸盐层与支架基体，可有效延缓药物的释放速率，且具有成骨分化能力，能有效促进骨组织的修复和重建，可弥补由于载药微球本身的形状和尺寸影响，不适合单独用于骨修复，以及脱细胞基质只能提供药物的短期释放，无法长效释放药物以持续刺激“病灶”部位，导致脱细胞基质也难以单独治疗缺损组织的缺陷。

根据本发明的一些实施例，所述可降解树脂选自聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚3-羟基烷酸酯、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)、聚三亚甲基碳酸酯、聚丁二酸丁二酯中的至少一种；优选地，所述可降解聚酯的分子量为1.0～6.0万道尔顿。