[发明专利]一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物及其制备方法。本发明所述制备方法包括如下步骤：(1)不同浓度胶原蛋白液的制备；(2)变性胶原制备；(3)筛选生物陶瓷；(4)真空灌注；(5)透析胶原蛋白液的制备；(6)混合物料的制备；(7)灌装冻干；(8)真空干燥。本发明所制备的胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物既具有多孔结构及良好的机械性能，又促进了多孔骨植入物的生物活性、降解性和生物相容性，在生物医用材料骨组织工程领域具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物以用材料骨组织工程技术领域，尤其涉及一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物及其制备方法。

背景技术

我国作为人口大国，随着人口老龄化的进程，每年因肿瘤切除、感染、外伤及先天性疾病等造成的骨缺损患者日益增多。对于机体来说，若骨缺损较小可以通过骨组织再生进行自我修复，而上述原因造成的骨缺损一般较大，则需要借助骨移植或者骨替代材料的植入来修复。

理想的骨修复材料应具备如下生化性能：良好的生物相容性，可避免植入物在机体内产生炎症或毒性反应；良好的骨诱导性，可诱导间充质细胞分化以此激发骨的生成；良好的骨传导性，可诱导骨组织在其表面或内部附着生长；可降解性，可为新生骨的爬行提供营养与位置；三维多孔性，连通的微孔结构便于营养物的输入和代谢产物的输出，高孔隙率便于细胞的黏附生长、血管和神经的长入；力学性能，可为新生组织提供支撑；其他，如易于加工、消毒、贮存等。

目前骨修复材料种类繁多，但从单一的无机或有机材料来看，均无法同时满足植入材料的所有要求，因此，通过特定工艺将有机和无机材料复合，制备出可以发挥综合优势的复合骨修复材料成为现今的研究热点和发展趋势。无机材料中以羟基磷灰石、磷酸三钙为代表的生物陶瓷因与骨的化学成分相近，又可成为骨组织再生阶段的钙磷离子供应源，而成为广泛应用的骨组织替代材料。单就羟基磷灰石与磷酸三钙而言，两者物理、化学性能、生物相容性等均相似，在临床上多以颗粒或小块形式用于骨缺损的修复填充，但也存在诸多问题，如植骨时能否完全匹配骨缺损处形状，能否避免颗粒或小块状生物陶瓷被体液或血液循环时带走，植骨效果能否有所提升。有机材料中胶原蛋白即为骨有机质的主要成分，具有止血、促进组织愈合、促进骨的矿化等作用，但也存在一些问题，如植骨后降解过快导致骨缺损再现，材料强度太差不能应用于承重部位的骨缺损等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物及其制备方法。本发明从仿生学的角度出发，选取羟基磷灰石、β-磷酸三钙、α-磷酸三钙中一种或至少两种的组合和胶原蛋白进行复合，模拟骨组织的无机和有机成分，以期综合两者的优势获得更优质的骨修复材料。

本发明的一个目的在于：提供一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物，该骨植入物结合具备三螺旋结构的胶原蛋白和高孔隙率、连通率的生物陶瓷颗粒这两种骨材料的优势，能够保证并提升骨植入物的生物活性、降解性和生物相容性，加快骨缺损的修复。

本发明的另一个目的在于：提供一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种胶原蛋白/生物陶瓷多孔骨植入物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)不同浓度胶原蛋白液的制备：将胶原蛋白溶于水分别配制低浓度胶原蛋白液和高浓度胶原蛋白液；

(2)变性胶原蛋白液的制备：取步骤(1)制备的低浓度胶原蛋白液热反应后，离心取上清，得到变性胶原蛋白液；

(3)筛选生物陶瓷；将生物陶瓷颗粒过筛得到筛选的生物陶瓷；

(4)真空灌注：将步骤(2)制备的变性胶原蛋白液与步骤(3)筛选的生物陶瓷混合，第一次抽真空后，恢复常压，上下翻动生物陶瓷颗粒，加入步骤(1)制备的低浓度胶原蛋白液，第二次抽真空后，恢复常压，上下翻动生物陶瓷颗粒，再次加入步骤(1)制备的高浓度胶原蛋白液，第三次抽真空后，恢复常压，得到真空灌注的生物陶瓷材料；