[发明专利]可调节体内分解速度的水凝胶及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种牙科用水凝胶及其制造方法，具体地说涉及一种由于可调节体内分解速度，所以在一定时点即骨再生完成后可迅速分解的水凝胶及其制造方法。并且，涉及与骨缺损部的形状无关地可自由适用于骨缺损部的水凝胶膜(membrane)及其制造方法。

背景技术

现有的牙科用膜使用的主要是薄片(sheet)类型,但是所述薄片类型的牙科用膜，因为要对好骨缺损部的形状而切断薄片后加以使用，所以有总操作时间延长的不便，在功能方面薄片类型的膜由于主成分是骨胶原(collagen)所以体内吸收快，从而空间维持以及软组织遮蔽功能脆弱。

为了解决所述问题，美国登记专利US6306922中公开了光聚合水凝胶类型的膜，但是所述水凝胶类型的膜因高的物理强度而有体内分解性非常低的问题。

换句话说，就牙科用膜而言，膜强度应维持到骨再生完成的时刻为止，但是骨再生完成后快速分解而膜最终不应作用为对硬组织和软组织融合的妨碍物，不过所述利用光聚合的水凝胶类型的膜因强的物理强度而有难以分解在合适时点的问题。

发明内容

为了解决所述问题，本发明的目的在于提供一种水凝胶及其制造方法，所述水凝胶由于可调节体内分解速度，所以在一定时点即骨再生完成后可迅速分解。此外，为了克服现有薄片类型膜的使用上的不便，本发明的目的在于提供一种水凝胶膜及其制造方法，其与骨缺损部的形状无关地可自由适用于骨缺损部。

为了达成所述目的，本发明提供一种水凝胶及水凝胶膜，其包括：聚乙二醇(PEG，polyethylene glycol)，其具有可进行光聚合的官能团；天然高分子添加剂，其与光聚合的PEG一起形成互穿聚合物网络(interpenetrating polymer network，IPN),并具有比所述PEG高的粘度和快的生体分解速度；以及光聚合引发剂，其生成用于引发所述PEG的光聚合的自由基(radical)。

此外，本发明提供一种水凝胶的制造方法，其包括：i)准备含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加剂和光聚合引发剂的第二液型的步骤，所述PEG具有可进行光聚合的官能团，所述天然高分子添加剂具有比所述PEG高的粘度和快的生体分解速度，所述光聚合引发剂生成用于引发所述PEG的光聚合的自由基；ii)在空洞部内混合所述准备的第一液型和第二液型的步骤；iii)将可视光线照射到所述混合溶液而形成互穿聚合物网络(IPN)形态的水凝胶的步骤。

此外，本发明提供一种水凝胶膜的制造方法，其包括：i)准备含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加剂和光聚合引发剂的第二液型的步骤，所述PEG具有可进行光聚合的官能团，所述天然高分子添加剂具有比所述PEG高的粘度和快的生体分解速度，所述光聚合引发剂生成用于引发所述PEG的光聚合的自由基；ii)通过空洞部混合所述准备的第一液型和第二液型的步骤；iii)将所述混合溶液形象化成膜的形态的步骤；以及iv)将波长范围为400～750nm的可视光线照射到所述膜而形成互穿聚合物网络(IPN)形态的水凝胶的步骤。

此外，本发明提供一种水凝胶膜的制造方法，其包括：i)准备含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加剂和光聚合引发剂的第二液型的步骤，所述PEG具有可进行光聚合的官能团，所述天然高分子添加剂具有比所述PEG高的粘度和快的生体分解速度，所述光聚合引发剂生成用于引发所述PEG的光聚合的自由基；ii)在空洞部内混合所述准备的第一液型和第二液型的步骤；iii)将可视光线照射到所述混合溶液而形成互穿聚合物网络(IPN)形态的水凝胶的步骤；以及iv)将所述水凝胶形象化成膜的形态的步骤。

所述PEG具有(-CH2CH2O-)n(n＝10～1,000的整数)的化学式，在所述分子量范围内可单独或混合使用线性(2-支链(arm))和其外的枝状(4或8-支链(arm))、星状(多-支链(multi-arm))PEG。

此外，就所述能进行光聚合的官能团而言，可使用在丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、香豆素(coumarin)、胸腺嘧啶(thymine)及肉桂酸酯(cinnamate)中某一个以上。

就与所述PEG一起形成互穿聚合物网络的所述天然高分子添加剂而言，可使用在羧甲基纤维素、硫酸乙酰肝素、透明质酸、骨胶原、聚氨基葡糖、葡聚糖及藻酸盐中某一个以上。此时，所述天然高分子添加剂的分子量优选为100,000～10,000,000。此外，所述光聚合引发剂可反应于400～750nm波长的可视光线而生成自由基。