[发明专利]复合型磷酸钙人工骨及制备方法

说明书

本发明属于用于人体骨组织修复的人工骨材料，具体涉及一种复合型磷酸钙人工骨及制备方法，是在由常规制备工艺获得的磷酸钙人工骨基体表面上具有直接通过静电纺丝包覆的左旋聚乳酸‑玉米醇溶蛋白纳米纤维层，所述的左旋聚乳酸‑玉米醇溶蛋白纳米纤维是由左旋聚乳酸和玉米醇溶蛋白构成的同轴核、壳结构纤维丝。本发明通过静电纺丝直接将纳米纤维膜包覆于磷酸钙人工骨基体表面，有效的提高了人工骨诱导组织再生的能力,促进骨生长，该复合型磷酸钙人工骨既有磷酸钙人工骨优良的理化、生物学性能，又兼备静电纺丝纳米纤维膜优异的组织再生诱导性能。

技术领域

本发明属于用于人体骨组织修复的人工骨材料，具体涉及一种复合型磷酸钙人工骨及其制备方法。

背景技术

人体组织的损伤修复是现代医学力求解决的难题之一。骨骼作为人体重要的组织器官,往往因为疾病或外伤等原因造成不同程度的骨缺损，临床上通常采用人工材料进行修复和矫治。近年来,在骨修复材料领域,磷酸钙骨水泥是目前研究较多并被认为是很有发展前景的一种生物活性人工骨材料。

磷酸钙骨水泥(calciumphosphatecement,CPC)是指一类以各种磷酸钙盐为主要成份,在生理条件下具有自固化能力及降解活性、成骨活性的无机材料。作为一种新型的自固化生物材料，磷酸钙骨水泥较传统人工骨材料的理化、生物学性能更为优良。

现有磷酸钙人工骨产品主要存在两方面的不足:第一,力学性能上还存在着较大的缺陷，它脆性大,强度低,耐压及抗弯强度仅与松质骨相当,限制了临床应用；第二，体内降解性差，主要表现为人工骨植入体内初期，细胞的粘附、生长与增殖速度缓慢，人工骨难以与新生骨组织较快的生长速率相匹配，很大程度上影响了人工骨的临床应用效果。

在申请号为201410072035.6专利文献中，公开了一种改善磷酸钙骨水泥韧性的方法,取磷酸钙骨水泥涂抹在PLGA纳米纤维膜表面形成单层状复合,将PLGA纳米纤维膜由一端同轴卷至另一端,固化制得固化体，有效改善了磷酸钙骨水泥脆性大的问题。

在申请号为201410137741.4专利文献中，公开了一种制备电纺纤维增强磷酸钙骨水泥复合材料的方法。把电纺纤维直接纺入含有壳聚糖、柠檬酸和葡萄糖的壳聚糖溶液中；然后与固体磷酸盐混合物调配,即得所述电纺纤维增强磷酸钙骨水泥复合材料，有效改善了磷酸钙骨水泥强度低的问题。

在上述的研究中，廖红兵、刘华等人通过不同的制备方法，将静电纺丝纳米纤维复合于磷酸钙人工骨中，仅仅针对磷酸钙人工骨脆性大、强度低等问题提高了人工骨的力学性能，并未改善磷酸钙人工骨体内降解性差，组织初期生长缓慢等生物性能方面的缺点。在现有公开的文献报导中，也未见针对解决磷酸钙人工骨生物性能方面问题的相关研究。

在生物组织工程领域，静电纺丝技术制备出的纳米纤维膜具有三维多孔结构，纤维直径在几十纳米到几微米之间，与细胞外基质在尺寸和形貌上存在一定的相似性，因而被经常用于模拟天然的细胞外基质。此外，因纳米纤维膜拥有较高的比表面积和孔隙率，更加有利于细胞的粘附、生长和增殖，是制备细胞培养载体、组织工程支架、伤口创伤敷料、药物缓释剂的优良材料。

静电纺丝技术的原理是将聚合物溶液或熔体置于由发射装置与接收装置产生的高压静电场中,聚合物液滴在电场库仑力的作用下，克服表面张力形成喷射细流，纤维丝素蒸发固化,最终落在接收装置表面,形成无纺布状的微/纳米纤维膜。

若将静电纺丝纳米纤维膜包覆于上述的磷酸钙人工骨材料表面，则可提高人工骨诱导组织再生的能力,帮助材料初期促进骨生长，即制备出既有磷酸钙人工骨优良的理化、生物学性能，又兼备静电纺丝纳米纤维膜优异的组织再生诱导性能的新型人工骨复合材料。

但当前的静电纺丝技术，还无法实现在非导体材料上直接纺丝包覆。因此,实现静电纺丝纳米纤维膜与磷酸钙人工骨的直接复合是解决该项技术的关键。

发明内容