[发明专利]一种硼磷酸盐玻璃纤维/壳聚糖复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种硼磷酸盐玻璃纤维/壳聚糖复合材料，具体地说是关于一种硼磷酸盐玻璃纤维/壳聚糖复合多孔支架材料及其制备方法和应用。

背景技术

骨组织工程是组织工程中被公认的最有效的和最有前途的分支之一，其主要从事的是组织工程化新生骨的研究。在骨组织工程中，支架占据着非常重要的地位。它不仅有保持原有组织形状的作用，而且还起到模板作用，为细胞提供赖以寄宿、生长、分化和增殖的场所，引导受损组织的再生和控制再生组织的结构。生物玻璃是一种具有优良生物相容性及生物活性的材料，它能够在植入部位迅速发生一系列表面反应，形成与骨组织都能产生良好结合的羟基磷灰石层。理想的骨支架修复材料，应具有三维立体多孔结构。因为三维立体多孔机构才有利于细胞黏附增殖、细胞外基质沉淀、营养和氧气进入及代谢产物排出，也利于血管和神经长入。目前多孔支架的制备方法主要是烧结法、造孔剂法和气体发泡法。其中，烧结法制备的支架其孔隙率较低且连通性差；造孔剂法难以得到高的孔隙率，并且易造成材料的孔径分布不均匀；而气体发泡法制得的支架其机械性能不高。较为典型的有：

(1)美国专利P7241486中提到用组成wt％为SiO₂53-60％，P₂O₅0.5-6％，Na₂O 0-34％，K₂O 1-20％，MgO 0-5％，CaO 5-25％，B 0-4％的玻璃纤维烧结制备了一种三维多孔支架材料。其孔隙率达到了90％，且具有良好的生物活性。

(2)中国专利CN101018573中提到制备了一种多孔生物玻璃支架材料，其组分含SiO₂，CaO，Na₂O和P₂O₅。该支架材料其抗压强度较高，最高达70MPa，但其孔隙率较低为50％～80％。

(3)中国专利CN101642589中提到了用灌注法制备了生物玻璃/壳聚糖三维多孔支架。生物玻璃有溶胶凝胶法制得，其组分含CaO，P₂O₅和SiO₂。其抗压强度达到了1.15～1.30MPa，显气孔率70％～80％。

(4)中国专利CN1562834公开了一种可降解多孔生物活性玻璃支架及其制备方法，该玻璃支架组成的质量百分比为CaO 24-45％，SiO₂34-50％，Na₂O 0-25％，P₂O₅5-17％，MgO 0-5％以及CaF₂0-1％。该支架在人体模拟体液中浸泡后表面即有羟基磷灰石生成，显示具有良好的生物活性，可望用作硬组织缺损修复材料和体外骨组织培养用细胞支架材料。

理想三维支架材料一个很重要的条件就是需要较大的孔隙率和孔径。当前很多制备方法制得的支架其孔隙率和孔径都不能很好满足临床应用。而且常见的生物玻璃其组分都含硅元素，其在人体内的代谢机理还不清楚且很难降解，这就造成了临床应用中患者和医生的担忧。硼磷酸盐生物玻璃在人体内能够完全降解且其降解速率可控。

发明内容

本发明的目的在于：

(1)提供一种新型硼磷酸盐生物玻璃纤维；

(2)提供一种硼磷酸盐玻璃纤维/壳聚糖复合材料及其制备方法；

(3)提供硼磷酸盐玻璃纤维/壳聚糖复合材料的应用。