[发明专利]骨组织修复材料及骨组织工程支架的制备方法

说明书

本发明涉及再生医学技术领域，公开了一种骨组织修复材料及骨组织工程支架的制备方法。所述骨组织修复材料，按照重量份数计，包括以下组分：油溶性高分子材料10～40份，生物陶瓷粉体10～50份，油性溶剂50～100份，水溶性骨组织修复药物0.1～1份，水2～30份，种子细胞大于0份且不大于10份，以及培养基50～100份。本发明的骨组织修复材料通过油溶性高分子材料和生物陶瓷粉体的相互配合，形成骨组织工程支架的基材，以便为打印的骨组织工程支架提供足够的结构/力学性能，利用3D打印设备即可制备个性化的骨组织工程支架；通过水溶性骨组织修复药物的作用促进成骨细胞成骨分化，使得骨组织在骨组织工程支架的基础上使骨细胞分化形成完善的骨组织结构。

技术领域

本发明涉及再生医学技术领域，特别是涉及一种骨组织修复材料及骨组织工程支架的制备方法。

背景技术

不同原因的骨萎缩、创伤、恶性肿瘤、牙周病等是造成骨缺损的常见原因。通常，将缺损范围超过骨周径50％或长度超过2cm以上的骨缺损称为大段骨缺损。自体骨移植是临床上治疗骨缺损的金标准。但骨移植导致出血、血肿、感染和慢性疼痛等并发症，并且存在供体来源不足、患者经济压力过大等限制因素。所以对于大面积骨缺损的治疗策略亟待设计和开发，以满足越来越多的临床需求。组织工程技术近年来已成为修复骨缺损的有效潜在选择之一。

许多修复材料(包括单相、多层或具有梯度结构)已经被用来引导骨组织再生。成体组织细胞与祖细胞(包括干细胞)也被种植于支架中进行骨组织方面的体内、体外研究。同时，多种生长因子也被用于诱导细胞定向分化，加速骨组织再生。尽管如此，因骨组织具有相当的复杂性，有效的骨组织再生策略仍未建立。因此，采用先进的材料制备工艺、选择恰当的骨组织修复药物和开发有效的生长因子递送方式并进一步优化支架结构/力学特性、细胞分化以及骨修复药物缓释三者之间的相互关系，对建立能有效修复骨组织损伤、诱导骨组织再生的组织工程模型具有十分重要的理论意义，可为解释骨缺损治疗的生物学本质提出新的思路，这对最终临床转化治疗骨缺损也有至关重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的骨组织修复材料难获得和制备的组织工程支架结构/力学性能差以及不能有效的骨组织再生的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种骨组织修复材料，按照重量份数计，包括以下组分：油溶性高分子材料10～40份，生物陶瓷粉体10～50份，油性溶剂50～100份，水溶性骨组织修复药物0.1～1份，水2～30份。

优选的，所述油溶性高分子材料溶于有机溶剂且不溶于水，所述高分子材料为消旋聚乳酸(PDLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、乳酸－羟基乙酸共聚物(PLGA)、左旋聚乳酸(PLLA)、3－羟基丁酸酯和3－羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)、聚－β－羟丁酸(PHB)中的一种。

优选的，所述油性溶剂为二氯甲烷(DCM)，所述水为去离子水。

优选的，所述水溶性组织修复药物为PR－171(分子式：C₄₀H₅₇N₅O₇)、FK506(分子式：C₄₄H₆₉NO₁₂)、HA15(分子式：C₂₃H₂₂N₄O₃S₂)中的一种或几种的混合物，以便通过控制水溶性组织修复药物的各种药物的使用量来控制骨组织的生长速率和增长量。

优选的，所述生物陶瓷粉体为纳米磷酸钙、β－磷酸三钙、纳米羟基磷灰石中的一种。

本发明还提供一种基于上述骨组织修复材料的骨组织工程支架的制备方法，按照如下步骤进行：

S1、支架原料混合：先将油溶性高分子材料溶于油性溶剂中制得油溶性高分子材料/油性溶剂溶液，再将生物陶瓷粉体溶于该油溶性高分子材料/油性溶剂溶液中，制得油溶性高分子材料/生物陶瓷粉体/油性溶剂溶液；