[发明专利]超声粒子嵌入技术表面修饰三维多孔生物支架的制备方法

说明书

本发明提供了一种超声粒子嵌入技术表面修饰三维多孔生物支架的制备方法。本发明使用操作简易、适应性强的方法进行三维多孔生物支架的表面改性，从而提高生物支架的生物相容性、提高界面结合力、降低改性所需时间等。该方法制备的HA修饰的三维多孔支架具有良好的力学性能、亲水性能和生物相容性，有利于细胞的粘附、增殖和分化。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别是涉及超声粒子嵌入技术表面修饰三维多孔生物支架的制备方法。

背景技术

生物支架作为种植细胞的场所和组织再生的模板，其生物相容性为其能否得到良好的实际应用的重要衡量指标之一。因此，通过各种表面修饰的方法提高生物支架的生物相容性方面的研究已成为研究热点。但是，目前的表面改性方法仍存在以下问题：(1)表面改性均匀性差；(2)表面改性时间较长；(3)表面改性稳定性差。因此，本发明的目的是提供一种简单、有效的修饰三维多孔支架表面的方法。本发明联合采用真空浇注、热致相分离、溶剂萃取和粒子滤沥技术制备具有良好三维网状结构的生物支架，采用超声粒子嵌入技术将纳米羟基磷灰石颗粒镶嵌于生物支架表面进行修饰。该方法制备获得的生物支架具有良好的内部连通性、亲水性能、力学性能和生物相容性，特别在骨组织工程领域有望得到潜在的应用。超声粒子嵌入技术具有设备简单、操作方便、改性时间短、改性表面均匀和改性表面稳定性好等优点，使其成为一种生物支架表面修饰改性的理想方法。

组织工程是现代修复重建医学领域的新思路，组织工程支架和种子细胞是组织工程两大关键要素。组织工程支架作为种植细胞或组织再生的模板，除了需要具有理想的内部结构外，其表面物理化学性能是决定能否在组织工程领域得到良好实际应用的重要影响因素。合成高分子生物支架往往存在具有较差的亲水性能、力学性能和较少的细胞识别位点等问题，因此，为了实现从支架结构形态到表面物理化学性能都能够高度仿生天然组织的目的，许多修饰方法被应用于生物支架的表面改性，但是，目前的表面改性方法仍存在表面改性均匀性差、表面改性时间较长和表面改性稳定性差等问题。因此如何设计和制备具有良好表面生物相容性，且具有优异的诱导组织再生的功能化三维多孔支架，是当前聚合物组织工程支架领域的研究热点，也是科学研究和实际应用中的难题。

从国内外研究现状可以看出，采用各种各样的表面修饰改性方法以提高生物支架的生物相容性方面的研究已经被广泛的关注和发展，但是，目前很多改性技术仍存在一定的缺点。例如，聚合物基体与改性材料熔融或溶液共混改性的方法虽然简便，但却受改性材料分散性问题困扰。特别是对于相容性差的体系而言，改性材料难以获得良好的分散，且大部分改性材料被包裹于基体材料内部，因而导致其无法与细胞直接接触。表面涂层和化学接枝改性方法虽然可以在已成型支架表面引入改性材料，但通常需要在溶剂中进行，这就使得支架表面的天然材料吸附率很低且无法定量。此外，表面涂覆的改性材料与基体结合力差，生理条件下容易与支架脱离。采用人体模拟体液(SBF溶液)仿生矿化的方法，对支架特别是三维多孔支架进行支架表面修饰的时间较长，往往需要几周甚至几个月的时间，矿化期间可能导致高分子基体发生降解，使分子量降低、性能下降等。

针对上述存在的问题及技术不足，本发明的目的是提供一种操作简易、适应性强的方法进行三维多孔生物支架的表面改性，从而提高生物支架的生物相容性、提高界面结合力、降低改性所需时间等。该方法制备的HA修饰的三维多孔支架具有良好的力学性能、亲水性能和生物相容性，有利于细胞的粘附、增殖和分化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了超声粒子嵌入技术表面修饰三维多孔生物支架的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

超声粒子嵌入技术表面修饰三维多孔生物支架的制备方法，包括如下步骤：

步骤一)将高分子颗粒溶于1,4-二氧六环/水混合溶剂中，在80℃水浴中震荡制备获得高分子均匀溶液；

步骤二)将易溶性盐颗粒倒入模具内，施加压力压实，制得盐预成型体，