[发明专利]一种用于骨组织修复与治疗肿瘤的生物活性陶瓷支架及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于骨组织修复与治疗肿瘤的生物活性陶瓷支架及制备方法，所述生物活性陶瓷支架是由白色生物活性陶瓷支架经过镁热还原处理制备得到；所述白色生物活性陶瓷支架的组分为结晶态的镁黄长石Ca₂MgSi₂O₇、结晶态的β‑磷酸三钙Ca₃(PO₄)₂、结晶态的羟基磷灰石Ca₅(PO₄)₃(OH)中的至少一种。

技术领域

本发明涉及一种用于制备骨组织修复材料与治疗肿瘤材料的生物活性陶瓷支架及制备方法，属生物材料领域。

背景技术

三维打印生物陶瓷支架对骨组织再生有很好的促进作用，支架固有的大孔隙能够为细胞的活动、转移以及相互作用提供充足的空间，[1]并且生物陶瓷支架本身所释放的硅离子也有一定的成血管作用。不做任何处理的生物陶瓷支架功能比较单一，因此经常对支架表面进行修饰，使支架具备肿瘤治疗的功能，本课题组通过在陶瓷支架表面生长硫化物、硒化物等，[2]赋予支架优良的光热性能。但是，支架表面修饰的操作流程过于复杂，并且后期支架降解后表面的修饰物并不能降解，依旧留在人体内对人体会有一定的伤害；另外，单一的生物陶瓷支架只能够对骨组织再生起到一定的促进作用，并没有调控作用。缺陷作为材料的重要组成部分之一，常被用来改善材料的理化性能，由此人们提出了缺陷工程这一概念。缺陷通常包含原子空位、间隙原子、抗位替换以及更高维度的缺陷。[3-6]在无机非金属中包含的点缺陷较多，且点缺陷的类型也最多，因此应用也最为广泛。缺陷工程主要有以下几个优势，一操作过程简单；二不引入新相；三改善后的性能优异且稳定。因此，缺陷工程常被用于能源以及催化领域材料性能的改善。因此，我们将缺陷工程与组织工程相结合，制备出黑色生物活性陶瓷支架。在本专利中，我们利用镁热还原法，对传统的硅酸盐和磷酸盐生物活性陶瓷支架进行化学还原，以制备出一种新型的黑色生物活性陶瓷支架，通过体内外实验证实，其在骨组织再生以及肿瘤治疗等方面表现出不错的效果。这种多功能的生物组织工程支架的设计及研发可能在生物医学应用方面有广阔的应用前景。

通过镁热还原的制备方法，得到生物活性陶瓷支架，具有制备工艺简单、条件易控制、材料性能稳定等优点。生物活性陶瓷支架用作肿瘤性骨组织缺损修复材料具有良好的生物安全、骨组织再生和光热抗肿瘤等多种功能。因此，本专利制备的生物活性陶瓷支架具有很强的实用价值。

参考文献：

[1] Ma H, Luo J, Sun Z, et al. 3D printing of biomaterials withmussel-inspired nanostructures for tumor therapy and tissue regeneration[J].Biomaterials, 2016, 111:138-148.

[2] Dang W , Li T , Li B , et al. A bifunctional scaffold with CuFeSe2 nanocrystals for tumor therapy and bone reconstruction[J]. Biomaterials,2018, 160.

[3] Li B , Ferguson V , Silva S R P , et al. Defect Engineeringtoward Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells[J]. AdvancedMaterials Interfaces, 2018, 5(22):1800326.

[4] Defect Engineering on Electrode Materials for RechargeableBatteries[J]. Advanced Materials, 2020, 32(7).