[发明专利]具有多层结构的仿生胶原蛋白骨修复材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多层结构的仿生胶原蛋白骨修复材料的制备方法，其特征在于所述骨修复材料由上至下依次由骨密质层、中间层和骨松质层三层结构组成，其总厚度为3～9mm,每层厚度分别为1～3mm；其中，所述骨密质层的组成成分按重量份数计包括：I型胶原蛋白20～30份，纳米羟基磷灰石20～30份和氧化石墨烯2～3份；中间层的组成成分按重量份数计包括：I型胶原蛋白10～20份，纳米羟基磷灰石10～20份和氧化石墨烯1～2份；骨松质层的组成成分按重量份数计包括：I型胶原蛋白5～10份和纳米羟基磷灰石5～10份；所述骨修复材料的具体步骤如下：

（1）取一定质量的I型胶原蛋白、氧化石墨烯以及纳米羟基磷灰石溶于0.1mol/L的乙酸溶液中，并在冰浴下利用超声探头辅助搅拌10～30min，得到I型胶原蛋白的含量为 2～3wt%，纳米羟基磷灰石的含量为2～3wt%，氧化石墨烯的含量为0.2～0.3wt%的均质A溶液；

（2）取一定质量的I型胶原蛋白、氧化石墨烯以及纳米羟基磷灰石溶于0.1mol/L乙酸溶液中，并冰浴下利用超声探头辅助搅拌10～30min，得到I型胶原蛋白的含量为 1～2wt%，纳米羟基磷灰石含量为1～2wt%，氧化石墨烯的含量为0.1～0.2wt%的均质B溶液；

（3）取一定质量的I型胶原蛋白和纳米羟基磷灰石溶于0.1mol/L乙酸溶液中，并在冰浴下利用超声探头辅助搅拌10～30min，得到I型胶原蛋白的含量为0.5～1wt%，纳米羟基磷灰石的含量为0.5～1wt%的均质C溶液；

（4）将步骤（1）中配制的A液缓慢浇至骨修复材料模具中，至仿生胶原蛋白骨修复材料中骨密质层为1～3mm，并将其连通模具一起放入4～6℃的条件下冷藏1～2h后，取出模具继续浇入步骤（2）中配制的B液，B液的浇入高度为1～3mm，浇入完成后在同样条件下冷藏，然后取出，继续浇入步骤（3）中配制的Ｃ液，Ｃ液的浇入高度为1～3mm，使其总高度达到3～9mm，Ｃ液浇入完成后，再次置于4～6℃的条件冷藏1～2h；

（5）将步骤（4）中浇筑好三种溶液的模具置入-20～-40℃条件下冷冻24～48h后，再置于 -45～-50℃条件下继续冷冻24～48h形成的多孔支架，然后将形成的多孔支架从模具中取出，并用浓度为95%乙醇漂洗2～3次；

（6）现场配制交联液，将一定质量的EDC和NHS分别添加到浓度为95%的乙醇溶液中，搅拌均匀配制成EDC质量浓度为0.5～1%、NHS的质量浓度为0.2～0.4%的交联液；

（7）将步骤（5）中冻干的多孔支架在常温条件下浸泡于步骤（6）中配制的交联液中，浸泡至少24h后，将去取出冲洗干净后再次冷冻后进行消毒即得到所述仿生胶原蛋白骨修复材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有多层结构的仿生胶原蛋白骨修复材料的制备方法，其特征在于所述步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中的超声搅拌的超声条件为：功率为180w,搅拌强度20～50%。

3.根据权利要求1所述的一种具有多层结构的仿生胶原蛋白骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中在交联液中浸泡后的多孔支架采用纯水冲洗2～3次后先置入-20℃的条件下冷冻24～48h后，再置入 -45～-50℃继续冷冻24～48h，取出用环氧乙烷进行消毒。

4.根据权利要求1所述的一种具有多层结构的仿生胶原蛋白骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的骨修复材料模具是采用PDMS材质制成，其形状为中空圆柱腔体。