[发明专利]一种原位固化组织工程支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，尤其涉及一种原位固化组织工程支架及其制备方法。

背景技术

据统计，我国每年因疾病、创伤、肿瘤等造成的骨缺损病人超过100万，且呈上升趋势。自体骨移植和同种异体骨移植是目前治疗骨缺损的主要方法。然而，自体骨来源有限，且对供体部位造成新的缺损，应用受到限制。同种异体骨骨诱导能力较自体骨差，且存在排斥反应和疾病传播的危险性。近年来，越来越多的无机合成材料或有机合成高分子材料被研究和开发作为组织工程支架或骨修复材料，并且逐步应用于临床。

而可注射的组织工程生物支架可解决以上出现的问题。骨修复材料通过注射的途径到达骨缺损部位，迅速完全填充缺损部位，实现移植材料与宿主骨缺损的完全匹配，可有效刺激骨组织的应力生长。这种无创手术还避免了周围软组织的再次损伤，手术时间短，成本低，更容易为患者所接受，有利于医用新材料的推广和应用。

原位成形移植物(in situ forming implants，ISI)是一种可注射的生物医用材料，是将高分子聚合物溶于可与水互溶的有机溶剂中，将得到的混合物注射入组织内后，有机溶剂迅速被组织中的水置换，高分子聚合物原位成形固化。

2009年凯斯西储大学Krebs等将PLGA(聚丙交酯-乙交酯)溶于三缩四乙二醇中，以钠盐颗粒作为致孔剂制备出多孔的可注射的骨修复材料。2012年德国科学家Schloegl通过调整PLGA、α-TCP、有机溶剂及钠盐(致孔剂)的不同比例优化支架，经过优化的支架材料孔隙率可达到81.2％-91.5％。但是，上述技术均以钠盐作为致孔剂，钠盐随支架注射进入组织后，初始机械强度较小，仅为0.285MPa，无法满足承重部位的修复需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位固化组织工程支架及其制备方法，本发明提供的原位固化组织工程支架具有较高的初始机械强度，且其制备方法简单。

本发明提供一种原位固化组织工程支架，由聚丙交酯-乙交酯和生物可降解微球在极性有机溶剂的存在下原位固化形成。

优选的，所述生物可降解微球为明胶微球、聚丙交酯-乙交酯微球、海藻酸盐微球和壳聚糖微球中的一种或几种。

优选的，所述生物可降解微球的粒径为100～450μm。

优选的，所述聚丙交酯-乙交酯的数均分子量为50000～200000。

优选的，所述聚丙交酯-乙交酯与生物可降解微球的质量比为(1～9)：(9～1)。

优选的，所述极性有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甘醇和乙酸乙酯中的一种或几种。

优选的，所述原位固化组织工程支架的孔隙率为70～95％。

优选的，所述原位固化组织工程支架还包括羟基磷灰石。

优选的，所述生物可降解微球为担载活性蛋白的生物可降解微球。

本发明提供一种原位固化组织工程支架的制备方法，包括以下步骤：

将聚丙交酯-乙交酯、生物可降解微球和极性有机溶剂混合，经原位固化，得到原位固化组织工程支架。

本发明提供了一种原位固化组织工程支架，由聚丙交酯-乙交酯和生物可降解微球在极性有机溶剂的存在下原位固化形成。本发明提供的原位固化组织工程支架以生物可降解微球作为致孔剂，将所述原位固化成孔组织注射至体内修复部位，极性有机溶剂被体液中的水置换，于原位快速固化成型。由于所述生物可降解微球的降解速率较聚丙交酯-乙交酯快，逐渐降解成孔，引导组织长入，最后材料完全降解被修复组织替代，达到修复目的。本发明提供的原位固化组织工程支架中的微球逐渐降解，其孔结构逐渐形成，孔隙率逐渐增加，可以实现体内由外而内梯度致孔，使其孔隙形成与组织长入相匹配。在本发明提供的原位固化组织工程支架的原位固化初期，由于部分未降解的致孔剂的存在，使得本发明提供的原位固化组织工程支架的初始强度明显提高。并且，本发明所述原位固化组织工程支架的制备方法简单。

另外，本发明提供的原位固化组织工程支架以生物可降解微球为致孔剂，生物相容性好，避免了由盐等粒子的高渗对组织细胞的损伤。

进一步的，所述生物可降解微球作为致孔剂的同时还可以担载生长因子等活性蛋白或其它药物，致孔剂微球可有效保护蛋白药物活性，避免了活性生长因子与有机溶剂的直接接触而丧失活性。

附图说明