[发明专利]骨支架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及骨组织工程支架材料领域，公开了骨支架材料及其制备方法和应用。一种骨支架材料的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：(A)将生物相容性材料进行3D直写打印，制成骨支架结构；(B)将得到的骨支架结构进行成型、干燥和改性处理，得到骨支架材料，其中，所述生物相容性材料，以材料的总重量为基准，含有12‑26重量％的羟基磷灰石、3‑16重量％的丝素蛋白、0.5‑2重量％的海藻酸钠和65‑75重量％的水。制备的骨支架材料具有耐水性和较高的压缩强度，本发明整个制备过程在室温条件下进行，并且未使用对身体有害的有机溶剂，具有良好的生物活性和生物相容性，制备方法简便。

技术领域

本发明涉及骨组织工程支架材料领域，具体涉及高强度骨支架材料及其制备方法和应用。

背景技术

骨缺损修复一直是临床骨科难题，骨组织工程学的发展为骨缺损修复提供了新思路。骨组织工程支架在体内除起结构支撑作用外，还起着细胞粘附、生长、繁殖以及为组织再生和塑性提供场所的作用，因此骨组织工程支架材料要具有良好的生物相容性、可降解性和骨传导性；具有一定的机械强度和韧性；具有适当的孔隙结构满足细胞在材料表面的增殖和分化要求。目前骨组织工程支架材料的研究主要集中在无机材料、高分子材料和复合材料三方面。在无机材料中，羟基磷灰石是人体骨骼和牙齿的主要组成部分，具有良好的生物相容性，能与人体骨骼相结合并诱导新骨的形成，是目前常用的硬组织材料。但单一的羟基磷灰石在应用中存在脆性大，材料的抗弯强度低等缺陷，这限制了其在骨组织工程领域中的应用，因此常将其与金属、陶瓷、聚合物组合成复合材料。羟基磷灰石与金属复合存在金属腐蚀、在骨移植体界面可能形成密集纤维组织和应力屏蔽问题；羟基磷灰石与陶瓷复合后，仍存在脆性大，断裂特性比人骨差等缺陷；而羟基磷灰石与聚合物复合具有无需二次手术取出，机械强度逐渐衰减，不抑制骨骼生长，无金属腐蚀引发的组织反应等优点，是目前研究的热点。

CN1546180A公开了一种无机/有机可降解复合多孔支架材料及制备方法，其特征在于它在降解聚合物和磷酸三钙中添加有非烧结、低结晶度纳米羟基磷灰石，使材料中无机和有机成分的降解吸收速度均可控。该工艺步骤是采用碾混方法制得纳米羟基磷灰石和β-磷酸三钙的组合物，将其加入到可降解聚合物溶液中超声处理得到混合液，再通过溶剂浇铸-颗粒滤沥工艺制得复合多孔支架材料。该专利中使用了非水溶性的降解聚合物聚D、L-乳酸PDLLA、聚L-乳酸PLLA、聚乙醇酸PGA、聚己内酯PCL中的任意一种及多种共混物或共聚物，需要有机溶剂将其溶解，故在制备过程中需除去对人体有害的有机溶剂，在生物性能方面还无法达到令人满意的效果。