[发明专利]一种纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合膜材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合膜材料及其制备方法，具体涉及一种纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合膜材料及其制备方法，制备的复合膜材料可应用于骨组织工程的修复与替代。

背景技术

骨损伤和骨缺损的治疗和修复是骨科临床常见的难症之一。传统的治疗方式是进行自体或异体骨移植进行修复治疗，自体骨移植效果好，但存在供应有限及二次手术的缺点，另外异体骨移植存在免疫原性(免疫排斥)以及传播传染病的风险。利用生物材料进行治疗，可根据骨修复或缺损情况任意塑形达到完善的形态修复，并经体外细胞培养扩增，最终实现无损伤修复，可避免传统治疗方式的缺点。

目前可用于骨修复或替代的生物材料主要有：医用金属材料、医用生物陶瓷、医用高分子材料和医用复合材料等，其中医用生物陶瓷材料因在人体内理化性能稳定、具有良好的生物活性和生物相容性、性能可通过成分设计进行控制、容易成型和着色而得到重要关注。

羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HAp，Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)是脊椎动物的骨和齿的主要成分，所以这一种以钙、磷元素为主组成人工合成的陶瓷具有良好生物活性和生物相容性，它们在生理环境中可被逐渐地降解吸收，并随之为新生组织替代，从而达到修复或替换被损坏组织的目的。但纯羟基磷灰石材料较脆，弯曲强度低，几乎没有韧性，为了改善羟基磷灰石陶瓷的力学性能，金属、陶瓷、聚合物等都被用来与之复合，以期得到一种理想的骨修复材料，其中将纳米羟基磷灰石与具有骨诱导活性的有机大分子复合构建改善其性能已成为当前的研究趋势。

丝素蛋白具有良好的生物相容性，可控的生物降解性，并且由于丝素蛋白分子链含有极性基团，该基团与无机材料有良好的相容性，能提高羟基磷灰石的韧性，所以将羟基磷灰石和丝素蛋白复合，可获得生物相容性和生物活性良好的骨修复或替代的复合材料。

在本发明作出之前，中国专利申请CN201010618923.5公开了一种羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料，其制备过程首先将硝酸钙和硅酸钠混合反应，将反应产物煅烧得到硅灰石；再将丝素蛋白与硝酸钙形成混合溶液；将硅灰石水溶液滴加到丝素蛋白/硝酸钙溶液中，得到羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料，该方法得到的复合材料分散性较差。

中国专利CN101502672B公开了一种羟基磷灰石/丝素蛋白复合多孔支架材料的制备方法：将丝素蛋白溶液滴加于羟基磷灰石匀浆中，再将混合溶液超声处理，并滴加戊二醛交联剂，搅拌均匀后，移入细胞培养板，冷冻干燥获得各种不同比例的羟基磷灰石/丝素蛋白复合多孔支架材料；中国专利CN101235204B公开了一种纳米相羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备方法，该方法采用氯化钙/乙醇/水三元溶剂溶解丝素蛋白纤维，然后向丝素蛋白溶液中添加磷酸氢二铵，并用氨水调节反应体系的pH值，反应结束后，经过滤、水洗等，获得纳米相羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料。以上方法制备的羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的力学性能较差，很难满足实际使用的要求。