[发明专利]纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学材料制备技术领域，涉及聚乙交酯-丙交酯微球支架的制备方法，具体涉及一种纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架的制备方法。

背景技术

组织工程支架是组织工程的重要组成部分之一，它的作用主要是作为细胞及生物因子的载体以及为新组织提供支撑。骨组织工程支架材料不仅影响种子细胞的生物学特性和培养效率，而且决定移植后能否与受体很好地适应并结合在一起，从而发挥其修复骨缺损的作用。通常骨组织工程支架需具备以下性能：（1）优良的降解性能：与组织再生速度匹配的降解性能，且在缺损部位完全修复后能够完全降解；（2）三维立体的多孔结构：具有三维联通的孔结构，提供足够的空间满足细胞的生长增殖，细胞外基质的沉淀以及必要的营养物质和氧气的传输，血管的长入；（3）适当的机械性能及良好的可加工性能：支架与修复组织的机械性能相匹配；（4）支架具备骨传导性能，有利于引导骨组织的长入。

骨组织工程支架制备技术国内外近年已有不少专利和文献报道。如中国专利200610035107.5公开的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；中国专利201010140115.2公开的一种双层仿生软骨组织工程用支架制备方法；Francis H .Shen等[Francis H. Shen, Qing Zeng, Qing Lv. Osteogenic differentiation of adipose-derived stromal cells treated with GDF-5 cultured on a novel three-dimensional sintered microsphere matrix. The Spine Journal. 2006.6.615-623]报道的用生长分化因子-5处理的脂肪间充质干细胞在新型三维微球支架上的成骨分化；以及Jiang T等[Tao Jiang，WafaI.Abdel-Fattah, CatoT.Laurencina. In vitro evaluation of chitosan/poly(lactic acid-glycolic acid) sintered microsphere scaffolds for bone tissue engineering. Biomaterials. 2006.27. 4894-4903]报道的骨组织工程用壳聚糖/PLGA微球支架。但目前这些研究针对的动物模型的骨缺损范围基本都较小，而临床骨缺损的范围较大，势必要求增大支架材料的尺寸，因此对支架材料的强度、孔隙率等将有更高的要求。

聚乙交酯-丙交酯是商业上应用最广范的生物高分子之一，也是最早经过美国食品药品局（简称：FDA）认证可用于人体的生物材料之一。磷酸钙盐是天然骨的主要无机成分，它们具有较高的压缩强度、耐磨性和化学稳定性，并可在生物体内发生降解，被新生骨组织吸收和替代，是骨组织支架常使用的材料。但存在多孔体强度较差、加工困难、形成的支架孔隙率低、脆性大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架的制备方法。本发明将具有良好生物降解性高分子生物材料聚乙交酯-丙交酯，与具有良好的生物相容性并可以增强和增韧有机相的无机磷酸钙盐复合，制备了一种纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架作为骨组织工程支架材料，在保证骨组织工程支架材料的强度和韧性的同时提高支架的生物相容性。本发明的制备方法工艺简单，易于产业化。

本发明目的通过以下技术方案实现：

纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚乙交酯-丙交酯溶解于二氯甲烷中，得到聚乙交酯-丙交酯的二氯甲烷溶液；

（2）将纳米磷酸钙加入到步骤（1）得到的聚乙交酯-丙交酯的二氯甲烷溶液中，高速搅拌至均匀，得到纳米磷酸钙与聚乙交酯-丙交酯的均质混合液；

（3）将甲基纤维素加入去离子水中，加热到50~80℃，超声至完全溶解，得到甲基纤维素溶液；

（4）将步骤（2）得到的纳米磷酸钙与聚乙交酯-丙交酯均质混合液缓慢地加入步骤（3）得到的甲基纤维素溶液中，搅拌至完全固化，高速离心，去离子水洗涤3~4次，冷冻干燥，得到聚乙交酯-丙交酯微球；

（5）用脱模剂均匀地涂拭铜质模具的表面，将步骤（4）得到的聚乙交酯-丙交酯微球填充到铜质模具中，加热到60～100℃后保温2～7h，冷却至室温，从模具中取出，制得纳米磷酸钙增强型聚乙交酯-丙交酯微球支架。