[发明专利]一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法。

背景技术

随着外伤、肿瘤、先天畸形等原因造成的骨组织缺损不断增加，人们对植骨材料的需求也日益增多，资料显示，目前全球每年的植骨手术达到近220万例，植骨手术的费用则达到近25亿美元。感染性骨缺损及植骨部位术中、术后感染的发生已成为导致植骨失败的主要原因之一，如在下颌骨缺损的骨移植修复中，有10%-20%的病例因感染而导致植骨失败。长期以来，研制具有抗菌功能的生物材料替代自体骨修复骨缺损一直是医学和材料学领域的重要课题；如何克服植骨部位的感染已成为骨缺损修复领域内的研究热点，而人体口腔的多细菌环境则对颌面部植骨材料的抗菌性能提出了更高要求。

氯己定作为一种阳离子表面活性剂，由于其具有广谱杀菌及抑菌作用、不易产生耐药性等特点，广泛用于口腔内感染的治疗，已成为与植骨材料相复合，使植骨材料具备抗菌性能的理想选择。在本课题组的前期研究中，我们基于聚胺诱导硅酸前体胶原内仿生硅化的理念，以胶原为模板、聚丙烯氯化铵为催化剂、氯化胆碱稳定的硅酸前体液为矿化基材，制备了纤维内硅化胶原。该材料不仅具有良好的生物相容性和机械性能，更具有良好的促进成骨成血管作用，属于较理想的植骨材料，但这种材料仍不具有抗菌性。

发明内容

本发明提出一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法。

一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法，包括以下步骤：

（1）在室温下将正硅酸四乙酯、无水乙醇、去离子水及370g/L盐酸按15∶182.8∶2.167∶0.008的质量比在磁力搅拌器搅拌情况下混匀1h，使正硅酸乙酯在酸性条件下水解为正硅酸及其低聚体；

（2）将正硅酸液与0、5、10、20、40、80g/L葡萄糖酸氯己定按1∶1的体积比均匀混合后，分别将其pH值调至5.5，3000r/min离心3min，取上清备用；

（3）将重组胶原海绵修剪为直径10mm、厚度2mm的胶原块，用Milli-Q水冲洗3次后置于6.67×10-4mol/L聚丙烯氯化铵液中浸泡4h；

（4）Milli-Q水反复冲洗后，将经聚丙烯氯化铵处理的胶原块置于1mL上述制备的硅化液中孵育4d，每天换液1次；

（5）用去离子水反复冲洗仿生硅化胶原支架，用乙醇脱水，环氧丙烷及树脂浸透后用100%树脂包埋，56℃烤箱烘干24~48h后形成包埋块，埋块用70-90nm厚的电镜切片，即得。

优选地，所述步骤（5）用乙醇脱水步骤中，乙醇的用量为500mL或700mL或800mL或950mL或1000mL。

优选地，所述Milli-Q水为18.2mΩ-cm。本发明所述方法制备的新型抗菌仿生硅化胶原支架，具有良好的生物相容性和机械性能，更具有良好的促进成骨成血管的作用，同时氯己定的引入有可能赋予其良好的抗菌效果。

具体实施方式

实施例1。

一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法，包括以下步骤：

（1）在室温下将正硅酸四乙酯、无水乙醇、去离子水及370g/L盐酸按15∶182.8∶2.167∶0.008的质量比在磁力搅拌器搅拌情况下混匀1h，使正硅酸乙酯在酸性条件下水解为正硅酸及其低聚体；

（2）将正硅酸液与0、5、10、20、40、80g/L葡萄糖酸氯己定按1∶1的体积比均匀混合后，分别将其pH值调至5.5，3000r/min离心3min，取上清备用；

（3）将重组胶原海绵修剪为直径10mm、厚度2mm的胶原块，用Milli-Q水冲洗3次后置于6.67×10-4mol/L聚丙烯氯化铵液中浸泡4h；

（4）Milli-Q水反复冲洗后，将经聚丙烯氯化铵处理的胶原块置于1mL上述制备的硅化液中孵育4d，每天换液1次；

（5）用去离子水反复冲洗仿生硅化胶原支架，用乙醇脱水，环氧丙烷及树脂浸透后用100%树脂包埋，56℃烤箱烘干24~48h后形成包埋块，埋块用70-90nm厚的电镜切片，即得。

步骤（5）用乙醇脱水步骤中，乙醇的用量为500mL或700mL或800mL或950mL或1000mL。

实施例2。

一种新型抗菌仿生硅化胶原支架的制备方法，包括以下步骤：

（1）在室温下将正硅酸四乙酯、无水乙醇、去离子水及370g/L盐酸按15∶182.8∶2.167∶0.008的质量比在磁力搅拌器搅拌情况下混匀1h，使正硅酸乙酯在酸性条件下水解为正硅酸及其低聚体；