[发明专利]一种纤维增强的可注射原位固化和成孔的骨组织工程支架材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医用材料领域，尤其涉及一种纤维增强的可注射原位固化和成孔的骨组织工程支架材料及其制备方法。

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骨组织工程支架或骨修复材料逐步应用于临床。

目前，临床上常用的骨组织工程支架或骨修复材料主要为体外制备的已塑形的硬性移植材料，如脱钙骨(DBM)/胶原复合物等。然而，临床上在使用已塑形的硬性移植材料治疗骨缺损时常常遇到以下问题：①缺损腔隙往往不规则，移植材料与宿主骨不能紧密贴附，影响成骨细胞的爬行和骨组织的应力性生长，而且材料极易从缺损部位脱落；②创伤大，骨缺损部位周围软组织包括血管、肌肉等往往受损比较严重，常规手术切开骨缺损修补术又会导致软组织的进一步损伤，最终影响骨的桥接和融合。③手术时间较长，增加了术后感染的风险和手术成本。

为解决硬性移植材料治疗骨缺损时遇到的问题，可注射骨组织工程支架材料被开发出来。可注射骨组织工程支架材料主要由高分子聚合物和有机溶剂组成，常用的高分子聚合物包括聚乳酸(PLA)或聚丙交酯-乙交酯(PLGA)等可生物降解高分子材料，常用的有机溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。可注射骨组织工程支架材料在注射入到骨缺损部位后，有机溶剂迅速被骨组织中的水置换，高分子聚合物原位固化成形，可迅速完全填充骨缺损部位，实现移植材料与宿主骨缺损的完全匹配，有效引导或刺激骨组织的应力生长。此外，由于可注射骨组织工程支架材料在治疗骨缺损时并不会造成大的创口，避免了骨缺损部位周围软组织的再次损伤，手术时间短。但现有的可注射骨组织工程支架材料在固化后的力学强度普遍偏低，严重制约了其在骨缺损治疗中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维增强的可注射原位固化和成孔的骨组织工程支架材料及其制备方法，本发明提供的可注射骨组织工程支架材料固化后具有较高的力学强度。

本发明提供了一种可注射骨组织工程支架材料，包括：聚丙交酯-乙交酯、羟基磷灰石、聚乙交酯纤维和有机溶剂；

所述聚丙交酯-乙交酯、羟基磷灰石和聚乙交酯纤维总质量与有机溶剂体积的比为(5～10)g：(10～50)mL。

优选的，所述聚丙交酯-乙交酯的重均分子量为50000～500000。

优选的，所述聚丙交酯-乙交酯中丙交酯链段与乙交酯链段的摩尔比为(50～90)：(50～10)。

优选的，所述羟基磷灰石为羟基磷灰石颗粒，所述羟基磷灰石颗粒的长为50～200nm；所述羟基磷灰石颗粒的宽为10～50nm。

优选的，所述聚乙交酯纤维的平均长度为10～1000μm；所述聚乙交酯纤维的平均直径为1～100μm。

优选的，所述有机溶剂包括N-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多种。

优选的，所述聚丙交酯-乙交酯和羟基磷灰石的质量比为1：(5～15)；所述聚丙交酯-乙交酯和羟基磷灰石总质量与有机溶剂体积的比为1g：(1～10)mL；所述聚丙交酯-乙交酯和羟基磷灰石总量与聚乙交酯纤维的质量比(1～9)：(9～1)。

本发明提供了一种上述技术方案所述可注射骨组织工程支架材料的制备方法，包括以下步骤：

a)、聚丙交酯-乙交酯、羟基磷灰石、聚乙交酯纤维和有机溶剂进行混合，得到可注射骨组织工程支架材料。

优选的，所述步骤a)具体包括：

a1)、羟基磷灰石和有机溶剂进行混合后，再与聚丙交酯-乙交酯混合，得到混合液；

a2)、所述混合液与聚乙交酯纤维混合，得到可注射骨组织工程支架材料。