[发明专利]一种胶原/生物玻璃/透明质酸组织修复材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及人体修复材料技术领域，特别是指一种能提高修复材料强度的 胶原/生物玻璃/透明质酸(Col/BG/HYA)组织修复材料的制备方法。

背景技术

胶原是一种细胞外基质(ECM)，属于结构蛋白质，约占哺乳动物蛋白质总 质量的1/3，是构成皮肤、韧带、软骨、肌腱等结缔组织或器官的主要成分， 同时胶原也是具有支撑器官、保护机体功能的重要结构蛋白。I型胶原是纤维 形成的胶原，是多细胞生物的细胞外基质的主要结构大分子，对维持骨结构的 完整及骨生物力学特性非常重要。将透明质酸引入到胶原中，能综合发挥蛋白 质与糖胺聚糖两种生物大分子的优势，改善湿态力学性能，但是胶原仍然存在 与其他天然材料一样的弱点——力学性能差。此外，胶原基组织修复材料在人 体生理环境中降解速度过快，也使其在组织工程支架、骨缺损及皮肤创面修复 方面的应用不够理想，也限制其在某些特定生物学领域的应用。

生物玻璃是一种硅酸盐类的异质骨移植材料，具有不同于其它生物活性 材料的独特属性，与骨和软组织都有良好的结合特性。当生物玻璃植入骨缺损 部位，在生物玻璃与体液之间会发生迅速的离子交换反应，在生物玻璃表面形 成含碳酸根的羟基磷灰石层(也称碳酸羟基磷灰石层，hydroxyl-carbonate-apatite， HCA)层，通过该HCA层使材料与骨形成牢固的化学键合。虽然生物玻璃具 有良好的生物活性和生物相容性，但是由于其机械强度低，脆性大，因而严重 限制了这类材料在骨修复及骨组织工程中的应用。

为了克服单一材料在性能上的缺陷，迄今，国内外生物复合材料领域取得 了许多研究进展。例如：中国专利200610035107.5公开了一种复合三维多孔骨 组织工程支架材料及其制备方法和应用。虽然该制备方法获得的复合材料具有 良好的生物活性和生物相容性，但是其力学性能和抗降解性能仍较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，通过对不同材料组分间相互 作用的机理研究和pH值对复合材料的微结构及其力学性能的影响的机理研 究，提供一种不仅生物活性和生物相容性好，且与基体结合强度高、孔隙率适 当，并能有效提高力学性能和降解性能的胶原/生物玻璃/透明质酸 (Col/BG/HYA)组织修复材料的制备方法。

实现本发明目的是通过如下措施来实现的。

一种胶原/生物玻璃/透明质酸(Col/BG/HYA)组织修复材料的制备方法， 其特征在于：本发明通过调节I型胶原与生物玻璃之间的比例和复合后溶液的 pH值，使构成组织修复材料网络结构的胶原纤维束的直径增大，从而改变复 合材料显微形貌，该方法包括如下步骤及其工艺条件：

(1)I型胶原与生物玻璃的复合：

在I型胶原溶液搅拌的状态下加入生物玻璃，然后再搅拌1～3小时，得到 两者的混合液；

所述I型胶原与生物玻璃质量比为0.25～4∶1；

(2)静置分层：

将I型胶原与生物玻璃混合液在0～4℃下，静置1～3天后，获取混合液的 白色絮状沉淀物；

(3)抽滤：

先将步骤(2)的白色絮状沉淀物抽滤，抽虑至沉淀物的体积缩小为原体 积的1/2～1/4，即形成具有胶原纤维之间相互交错分布的粘稠液，然后再把粘稠 液搅拌至均匀；

(4)调节pH值：

在上述均匀粘稠液中加入生物缓冲剂，调节pH值至8～10，所述生物缓冲 剂选自2-(N-吗啡啉)乙磺酸或三羟甲基氨基甲烷盐酸盐；

(5)加入透明质酸：

按照透明质酸与I型胶原的质量比为1∶4～8，把透明质酸加入到上述步骤 (4)的粘稠液中，再次搅拌至溶液均匀；

(6)交联：

在上述步骤(5)的溶液中加入交联剂，搅拌1～3小时得到均匀溶液，所 述交联剂的添加量与I型胶原的质量比为1∶4～6；

所述交联剂选自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基硫代 琥珀酰亚胺(NHS)，或戊二醛，其中采用1-(3-甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺 (EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)混合交联剂时，它们之间的质量比为 1～3∶1；

(7)成型：

将上述步骤(6)的溶液注入模具，在0～4℃下放置12～24小时后，成型 为样品；

(8)冷冻干燥：