[发明专利]释氧型多孔无机/有机复合支架材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可释氧、可降解聚合物与无机颗粒复合的多孔支架材料及其制备方 法。

背景技术

氧是细胞成活和调节细胞代谢的重要因素。无血管供应的软骨为缺氧组织，因此，除 软骨细胞可以在低氧环境中存活以外，人体(包括动物)内的其它所有的细胞都依赖于氧。 氧进入肺泡后，通过呼吸膜的弥散作用而进入血液，依靠血液中红细胞内的血红蛋白的携 带，由血液通过血管网络循环运输到全身的组织中，以供细胞代谢的需要。因此适当的血 管化对组织来说是必须的。

组织工程是将具有相关功能的自体原代细胞或干细胞种植到生物相容性好的可降解支 架材料上进行复合培养以形成组织替代物的复合物，再将复合物移植到体内以修复人体缺 损或功能衰竭的组织。正常细胞培养时，氧的浓度高于体内的浓度，而当将该细胞-支架 复合体植入到组织损伤后，由于植入体部位血管化速度非常慢，1.0cm厚的支架需要几个 星期才能形成血管，细胞突然承受体内低氧浓度环境而导致死亡。有文献表明一定数量的 氧可以促进细胞的存活及血管的形成，过量的氧则起反作用。另一方面，人工骨修复长段 骨缺损时常因两端血管不能爬行对接，骨细胞因缺乏氧气和营养物质及代谢产物无法得到 交换而不能长入人工骨内部而导致失败。因此，具有释氧功能的支架材料有望解决这些问 题。

组织工程支架不仅为特定细胞提供结构支撑作用，而且还起到模板作用，引导组织再 生和控制组织结构。因此，支架材料必须具有适当孔径、较高的孔隙率和良好的连通性， 以便于细胞的迁移长入、营养物质的传送及代谢产物的交换，而支架的结构取决于多孔支 架的制备方法。目前，聚合物多孔支架材料的制备方法主要有：纤维粘结、溶剂浇铸-粒 子沥滤、相分离-乳化、气体发泡、快速成型等。其中，溶液浇铸-粒子沥滤法和相分离 法对实验设备和实验条件要求较低，工艺参数容易调整和控制，已成为组织工程用多孔支 架的常用制备技术。

溶剂浇铸-粒子沥滤法可通过控制致孔剂的形态、大小以及致孔剂与聚合物材料的比 例来调节支架的孔径和孔隙率。但这种方法不适合用于制备大体积的支架，孔隙间连通性 差；采用热致相分离法获得的多孔支架材料具有良好的孔连通性，但孔径不易控制。采用 溶液浇铸-粒子沥滤法和热致相分离相结合的方法制备组织工程用多孔支架材料，结合了 两种方法的优点，操作过程简单，有望得到具有合适孔径、孔隙率高和良好孔连通性的聚 合物多孔支架材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有释氧性能、孔径合适、亲水性好、孔径可控、孔隙率 高、孔连通性好的多孔无机/有机复合支架材料，本发明再一个目的是提供一种制备所述支 架材料的方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种多孔无机/有机复合支架材料，其特征在于，该支 架材料为释氧型，它是通过无机过氧化物、无水磷酸氢盐与可降解聚合物复合形成的多孔 支架材料，含有非离子表面活性剂，其中，过氧化物的重量为可降解聚合物重量的1％～ 10％，无水磷酸氢盐与过氧化物的摩尔比为1.0～2.0∶1，非离子表面活性剂为可降解聚合 物重量的10％～40％；

其中，所说的过氧化物为过氧化钙(CaO₂)、过氧化镁(MgO₂)、过碳酸钠 (Na₂CO₃·1.5H₂O₂)、过氧化锶(SrO₂)、过氧化钡(BaO₂)、过氧化钾(K₂O₂)、过氧化(Na₂O₂)、 碳酸酰胺过氧化氢中的至少一种；

所说的无水磷酸氢盐为磷酸氢钙(CaHPO₄)、磷酸氢镁(MgHPO₄)、磷酸氢钙 (BaHPO₄)、磷酸氢钙(SrHPO₄)中的至少一种；