[发明专利]一种区域功能特异性临床牙周缺损修复模块的制备方法

权利要求书

1.一种区域功能特异性临床牙周缺损修复模块的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

（1）牙槽骨再生功能域的制备

（a）掺镁硅灰石粉体的合成

配制1 M的 Na₂SiO₃水溶液，为A液，同步配制1 M 的Ca(NO₃)₂与Mg(NO₃)₂混合溶液，为B液，混合溶液中Ca:Mg的摩尔比为94: 6，B液pH调至9.0~10.0，将B液以1~2滴/秒的速度滴入A液中，保持B液的pH值，滴加完成后，继续搅拌悬浊液24小时，采用真空抽滤法过滤反应悬浊液，所得白色沉淀分别经去离子水和无水乙醇洗涤三次，80℃烘箱干燥24小时，获得干燥粉体，将干燥粉体在850℃下煅烧2小时，冷却后，得镁取代钙摩尔比为6%的掺镁硅灰石（6%Mg-doped wollastonite, CSi-Mg6）粉体，再用球磨机球磨6小时，最终获得粒径为5μm的粉体；

（b）牙槽骨再生功能域的打印

将患者锥形束CT（cone beam computed tomography, CBCT）数据导出后，建立牙槽骨缺损区域三维重建模型，设计契合缺损形态的牙槽骨再生功能域，然后导出立体光刻格式，经编辑，修整边缘并加入贯通性孔隙，在牙槽骨再生功能域植入缺损后邻近牙龈的表面设计2.5 mm厚度的容纳水凝胶屏障膜模具结构并在植入缺损后邻近牙根的表面预留1-2 mm牙周膜再生功能域复合空间，获得数字化打印模型，然后以前述掺镁硅灰石粉体为原料，采用光固化3D打印技术，打印得牙槽骨再生功能域；

（2）屏障膜功能域的制备

（a）硅烷化羟丙甲纤维素（silanized hydroxypropyl methylcellulose，Si-HPMC）的合成

在搅拌条件下，于1-丙醇和正庚烷的混合液中加入NaOH和羟丙甲纤维素（hydroxypropyl methylcellulose, HPMC）粉末，室温下氮气鼓泡50分钟，滴加3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS），并于35分钟内将溶液升温至85℃，保温3.5小时，待反应体系冷却至40℃后，加入30 mL冰醋酸进行中和反应，30分钟后，过滤混合物，用丙酮/水混合物洗涤所得沉淀4次，去除未反应的GPTMS, 获得Si-HPMC粉末在37℃干燥，备用；所述丙酮/水混合物按丙酮/水以体积比85: 15混合；

（b）羧甲基壳聚糖甲基丙烯酸酯（methacrylated carboxymethyl chitosan, MA-CMCS）的合成

将羧甲基壳聚糖（carboxymethyl chitosan，CMCS）加入到超纯水中搅拌溶解，滴加0.1M NaOH溶液调pH至9，将甲基丙烯酸缩水甘油酯添加到溶液中，室温氮气氛围下搅拌48小时后，将反应混合物与蒸馏水进行透析，直到电导率小于2 μS/cm，所得产物冷冻干燥3天；

（c）水凝胶前体溶液的配制

A、将Si-HPMC粉末在0.1 M NaOH溶液中溶解过夜，获得4%的Si-HPMC溶液，灭菌后备用；

B、将MA-CMCS溶于蒸馏水中获得5%的MA-CMCS溶液，在每毫升MA-CMCS溶液中加入光引发剂；

C、将含光引发剂的MA-CMCS溶液、Si-HPMC溶液和酸性缓冲液以4：2：1体积比混合，形成浓度4%的混合溶液；

（d）水凝胶光化学交联

将（c）中制备的混合溶液注入牙槽骨再生功能域牙龈面容纳水凝胶屏障膜的模具中，通过牙科光固化灯光表面辐照制成水凝胶膜，去除表面模具后，获得屏障膜功能域；

（3）牙周膜再生功能域的制备

（a）生物玻璃粉体的合成

在去离子水加入正硅酸乙酯，溶解后，加入25 mL 2 M HNO₃，搅拌30分钟，正硅酸乙酯水解后，加入Ca(NO₃)₂·4H₂O，8.53 mL磷酸三乙酯，搅拌5小时后，将溶液放入60℃烘箱保温48小时，获得凝胶，所得凝胶在120℃烘箱内干燥24小时后，经石英砂球磨机研磨6小时，800℃烧结3小时，过筛后获得微纳米级生物玻璃（micro-nano bio-glass, MNBG）颗粒；

（b）聚己内酯（Polycaprolactone，PCL）/明胶复合MNBG电纺纤维膜的制备

将PCL、明胶、MNGB颗粒按照6：3：1质量比在2,2,2-三氟乙醇/冰醋酸溶剂体系中混合，形成10%均相混合液，在温度40℃，湿度40%的条件下，使用近场静电纺丝技术和冷冻干燥处理制成具有序纤维形态的仿生电纺膜；其中近场静电纺丝技术选用15 kV、接受距离：15cm；

（c）牙周膜再生功能域的形成

将牙槽骨再生功能域牙根面置于距加热板1 cm处加热至60℃，4秒后迅速将电纺膜压于其表面并维持10秒，使电纺膜表层部分融化，其在冷却固化后即与牙槽骨再生功能域牢固结合形成牙周膜再生功能域；

将步骤（1）、（2）、（3）三者一体化集成，获得区域功能特异性临床牙周缺损修复模块。