[发明专利]无机生物活性材料与聚合物多孔复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔复合材料的制备，特别涉及一种无机生物活性材料与聚合物多孔复合材料的制备方法。

背景技术

羟基磷灰石(HAP)具有优良的生物相容性，是骨骼和牙齿的重要组成部分。羟基磷灰石与人体骨骼的无机成分相似，且无毒无害，具有良好的生物相容性与生物活性，具有引导成骨的性能。但是在作为骨替代材料中，HAP也存在自身的不足，例如力学性能较差等，从而限制了其应用。

生物玻璃是能够实现特定的生物功能的玻璃，将其置于生理溶液中，可诱导形成羟基磷灰石，因此植入人体内，可以修复骨组织，具有骨传导、骨诱导等功效。

将力学性能良好的聚合物材料与HAP、生物玻璃等无机生物材料复合，便可以得到生物相容性与力学性能兼具的多功能复合材料。将分离的细胞，经体外培养扩增后种植于细胞支架或称细胞外基质上，这种生物材料支架可为细胞提供生存的三维空间，有利于细胞获得足够的营养物质，进行气体交换，排除废料，使细胞在预制形态的三维支架上生长。我们所制备的生物材料多为孔材料，模仿骨基质的结构，以控制细胞生长，营养物质的输送等。将上述复合材料制备成多孔材料，使其有望应用于细胞支架，用于研究细胞生长、营养物质的输送以及外界力学刺激对细胞生长的影响等。多孔生物材料的制备，关键是要实现孔隙结构的控制以及满足力学性能的要求。

发明内容

目前多孔复合材料制备技术较多，如发泡法、热致相分离等，但是都比较难控制孔径的均一性，现有的造孔剂法均不强调粒径的均一，并且在合成过程中一般是先做好盐模板，然后用高湿气微溶解盐粒表面来增强连通性，最后灌浆合成，工艺复杂。

本发明要解决的技术问题，就是提出一种无机生物活性材料与聚合物多孔复合材料的制备方法，以克服现有的多孔复合材料制孔技术工艺复杂，难以控制孔径均一的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种无机生物活性材料与聚合物多孔复合材料的制备方法，包括：

步骤1，选择所需粒径的造孔剂；

步骤2，将无机生物活性材料、聚合物和有机溶剂与造孔剂混合；

步骤3，将步骤2得到的混合物置于模具中，进行固化；

步骤4，去除造孔剂，得到多孔复合材料。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述步骤1中，选择所需粒径的造孔剂之前，先将造孔剂筛分成不同的粒径。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所选择的孔径范围为50μm-1000μm。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

在所述步骤2之前，还包括：将所述无机生物活性材料在烘箱中烘干。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

在所述步骤3中，通过对步骤2得到的混合物加温进行固化，或者，对所述混合物加温和加压进行固化，其中进行固化的温度为60-130℃，压力为0-100N，时间为30分钟-2小时。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述步骤4中，通过将步骤3得到的固化的混合物浸泡于去离子水中，进行超声处理，使造孔剂充分溶解，从而去除造孔剂。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述聚合物可以为：聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、壳聚糖(CS)、硅橡胶(SR)、聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)等中的一种或多种。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述无机生物活性材料可以为：羟基磷灰石、生物玻璃、磷酸钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸八钙、氟磷灰石等中的一种或多种。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述造孔剂可以为：氯化钠(NaCl)颗粒、氯化钾(KCl)颗粒、氯化钙(CaCl2)颗粒、石蜡颗粒、蔗糖颗粒、氢氧化钠(NaOH)颗粒等中的一种或多种。

优选地，上述制备方法还具有以下特点：

所述有机溶剂可为硅油、乙醇等。

本发明通过加压聚合能将模板-造孔剂一次合成成型，工艺简单，且保证了孔的均一性，连通性，能给对后续细胞生长、组织新生提供良好的环境。并且制备的材料具有一定的弹性，延展性好。

附图说明

图1为本发明实施例的无机生物活性材料与聚合物多孔复合材料的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的所制备的多孔材料在SBF(模拟体液)溶液中处理后的SEM(scanning electron microscopy，扫描电子显微镜法)图。

具体实施方式