[发明专利]一种多层同轴纤维骨修复膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多层同轴纤维骨修复材料及其制备方法，属于生物材料领域。该材料以具有生物相容性的可降解脂肪族聚酯及天然高分子为主要原材料，使用四层同轴针头，通过静电纺丝方法制备。其纤维具有多层同轴结构，可根据骨修复进程在不同层面内添加抗菌消炎药物以及促成骨药物。本发明材料具有优异的生物相容性以及可控且长期的药物释放性能。同时，随着骨修复过程的进行，该纤维内所载有的药物被逐层释放，为骨修复的不同阶段提供该过程所需要的相应物质。该材料可以按需要实现可控的体内降解，不必进行二次手术取出材料。

技术领域

本发明涉及一种多层同轴纤维骨修复膜材料的制备方法，属于生物材料领域，具体涉及一种由具有四层同轴结构的纤维组成的、药物释放过程与骨修复各个阶段相适配的骨修复膜材料及其制备方法。

背景技术

骨缺损是临床上非常常见的创伤，骨的修复过程是非常漫长的，它主要包括血肿和炎症期、初始骨痂反应期、软骨形成期以及骨形成及改建期。在骨修复过程中细胞分泌多种生长因子以不同时序发挥作用，保证骨缺损的修复。

在临床上，当骨缺损发生时，最好的办法是进行骨移植，主要包括自体骨移植，同种异体骨移植以及非组织修补术等，其中对骨缺损修复效果最好的是自体骨移植。但是，自体骨取用过多会给患者带来新的创伤及并发症；同种异体骨移植可以克服部分自体骨移植带来的问题，但是会受到供体来源、移植时组织状况以及免疫原性等的限制；非组织修补术通常用于关节替代手术，主要问题就是不能跟周围的组织整合进而形成感染的病灶。对于骨缺损或者组织缺损，理想的解决办法就是要克服以上三个方面的问题。生物材料领域为解决这一问题提供了潜在的选择。

作为一个理想的骨修复支架材料，需要满足以下四个方面的要求：

(1)具有生物相容性、骨传导性、骨诱导性，能够为正常的细胞活动提供支持；

(2)可生物降解性，能够为新组织的长入提供空间并逐渐被新组织取代；

(3)一定的力学性能，能承受手术操作过程以及骨生长过程中的应力；

(4)连贯多孔结构，为新组织的生成运输营养物质和废物。

静电纺丝技术是一种制备纳米纤维的简单通用方法，由于其药物加载方式简单易行，在静电纺丝过程中可以将不同的药物容易的加载到纤维中，另外，药物在载入纤维中后不会发生性能变化，仍能保持其性能，可以用来预防术后感染或促进骨的生成。因此，静电纺丝制备的纳米纤维载药膜具有良好的临床应用前景。同时骨缺损处多种生长因子缺乏或是活性不足是影响骨再生的重要原因，因此，研究一种可为骨修复不同阶段提供其所需活性因子的生物材料是十分重要的。