[发明专利]一种锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物陶瓷的制备方法及用途，具体地，涉及一种锂皂石生物陶瓷的制备方法及其在骨损伤修复中的用途。

背景技术

随着我国人口的快速增长和老龄化，因各种创伤、骨肿瘤或关节手术等所致骨损伤的病例也随之快速增长。这些骨损伤的修复是临床面临的巨大难题，成为影响患者治疗质量的关键因素。在临床实践中，自体骨移植是骨缺损治疗的最为成熟的技术和标准，但自体骨移植需要手术取骨，而可供骨组织有限，同时还存在取骨部位疼痛、感染等并发症。随着技术的进步，虽然同种异体骨移植可以解决上述不足，但是也存在慢性炎症和免疫排斥反应等问题。寻找理想的骨修复材料已经成为该领域的重点研究方向。

锂皂石（硅酸镁锂Laponite，LAP）是一种含镁、锂、硅的粘土矿物。自上世纪60年代初期英国的LAPORTE工业公司成功合成LAP后，人工合成LAP得到了迅速发展。人工合成的LAP是片状的纳米级粉体，在水环境中能很快膨胀形成凝胶，并具有较好的分散性、悬浮性和增稠性。由于它在生理环境下，可被降解为无毒物，因而在生物医药等领域得到了广泛应用。我们的前期研究工作（Shige Wang,Rita Castro, Xiao An, Chenlei Song, Yu Luo, Mingwu Shen, Helena Tomás, Meifang Zhu and Xiangyang Shi.Electrospun laponite-doped poly(lactic-co-glycolic acid) nanofibers for osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells. Journal of Materials Chemistry. 2012, 22: 23357-23367.）证明掺杂了LAP的聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）/LAP纤维不仅具有较好的机械性能、表面亲水性能以及蛋白质吸附性能，并可以诱导人间充质干细胞（Human mesenchymal stem cells，hMSC）向成骨方向分化。而hMSC是一种具有免疫调控、自我复制潜能的细胞，可作为骨损伤修复的理想种子细胞用于骨组织损伤修复研究中。因此，将LAP纳米材料通过压片-高温烧结的方法器件化，得到的LAP生物陶瓷在骨组织工程领域具有巨大的潜在应用价值。

但是截止目前，尚没有文献报道通过压片法将LAP纳米材料器件化，制备LAP生物陶瓷用于骨组织损伤修复研究的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于骨损伤修复的锂皂石生物陶瓷，工艺简单，产品易得，所用LAP成本低，制备的LAP生物陶瓷具有良好的血液相容性、生物相容性和骨组织修复能力。 

为了达到上述目的，本发明提供了一种锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，该方法包含：步骤1，将人工合成锂皂石粉末压片，得到锂皂石片；步骤2，将所得的锂皂石片烧结制得锂皂石生物陶瓷；所述的烧结，其烧结温度为600-800 ℃，烧结时间为2-6 h。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，步骤1所述的锂皂石粉末压片，每片锂皂石片的人工合成锂皂石粉末用量为0.3-0.6g。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，步骤1所述的锂皂石粉末压片，其压片压力为8-15 MPa。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，步骤1所述的锂皂石粉末压片，是在模具中通过单轴压制法压片。单轴压制法是指沿着一个轴向施力压制粉末的方法。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，步骤2所述的烧结，其烧结时升温到所述烧结温度的过程中其升温速度为2-15 ℃/min。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，步骤2所述的烧结，在马弗炉中进行。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，所述的方法还包含对所制得的锂皂石生物陶瓷使用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、接触角测试和蛋白吸附测试等表征手段进行测试，以验证该制备方法的可行性。

上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法，其中，所述的方法还包含对材料的血液相容性、体内骨损伤修复和生物安全性等特性进行了试验和评价。

本发明还提供了一种通过上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法制备的锂皂石生物陶瓷的用途，其中，所述的锂皂石生物陶瓷的用途，包含制备用于骨损伤修复中的组织工程支架。

本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途具有以下优点：