[发明专利]一种促进软骨再生的多孔复合支架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种促进软骨再生的多孔复合支架，所述多孔复合支架的制备原料包含以下重量份的组分：葡聚糖100～400份，纳米微晶纤维素1～30份和氧化石墨烯3～21份。本发明还公开了多孔复合支架的制备方法。采用本发明的方法制备的多孔复合支架，包含Dex、CNCs、GO，其力学性能优良，吸水溶胀性好，孔径大小适合细胞粘附增殖生长，同时氧化石墨烯(GO)能诱导骨髓间质充干细胞分化成软骨细胞，葡聚糖提供了良好的细胞生存环境，结合三维多孔支架以及氧化石墨烯表面活性，能促进软骨更快速的再生，快速修复软骨损伤。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，尤其是一种促进软骨再生的多孔复合支架及其制备方法。

背景技术

退变和创伤是关节软骨损伤常见的原因，这些骨科病也是临床治疗的难点，而由于软骨缺少血液供应，软骨数量稀少，增殖缓慢，骨自我修复能力弱，即便是微小的损伤也可能会加重病发，目前对于软骨没有良好的治疗方法，移植替换骨对来源也要求高，应用骨组织工程技术治疗骨缺损可以克服自体骨移植供体不足和异体骨移植免疫排斥等缺点。因此，利用骨组织工程学来进行骨修复是治疗骨缺损的热点。

葡聚糖(Dextran，Dex)，是一种天然多糖，具有良好的生物相容性，在生物医用材料方面具有良好的应用前景，常常作为药物载体，它存在于某些微生物在生长过程中分泌的粘液中，根据结构可以分为α、β葡聚糖，线性和三股螺旋结构可以细分他们不同的作用，线性α葡聚糖具有良好的溶解性，但是机械性能较差，所以在骨科方面常常限制了它的应用。

氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。作为石墨烯最重要的衍生物之一，由于表面富含羟基和羧基等含氧基团，使其具有良好的水溶性，易功能化以及低毒等优良的性质，所以可以作为药物载体，因其独特的结构和性质，在生物医学领域(例如：药物释放)有良好的应用前景；但是氧化石墨烯在盐溶液和血清中容易聚集，从而限制了在生物方面的许多应用。

现有的治疗软骨损伤的方法一般将水凝胶注射到软骨损伤处，以修复软骨损伤，然而，由于水凝胶较软且实心，该方法的治疗软骨损伤效果较差，治愈率低且疗效缓慢。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种治疗软骨损伤疗效更快，治愈率更高的支架。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种促进软骨再生的多孔复合支架，所述多孔复合支架的制备原料包含以下重量份的组分：葡聚糖100～400份，纳米微晶纤维素1～30份和氧化石墨烯3～21份。

需要说明的是，纳米微晶纤维素(Nanocrystal Cellulose,CNCs)，由天然纤维素制得，生物相容性好，免疫原性低，毒性低，机械性能好，常常作为一种材料表面增强剂，高的表面积，容易团聚，在生物体内降解弱，所以适合微量使用。

优选地，所述多孔复合支架为三维多孔结构，所述多孔的孔径为80～230μm。

优选地，所述纳米微晶纤维素为棒状结构，所述棒的长度为140～360nm，所述棒的宽度为20～40nm。

优选地，所述葡聚糖、纳米微晶纤维素和氧化石墨烯的质量比为20：1：1。

优选地，所述多孔复合支架中氧化石墨烯的质量百分含量为3～7％。更优选地，所述多孔复合支架中氧化石墨烯的质量百分含量为5％。本申请的发明人经过多次试验发现，当葡聚糖、纳米微晶纤维素和氧化石墨烯的质量比为20：1：1，且多孔复合支架中氧化石墨烯的质量百分含量为5％时，多孔复合支架促进软骨再生的效率高，同时，对细胞的毒性更低。

作为本发明的另一方面，本发明还提供了多孔复合支架的制备方法，包括以下步骤：