[发明专利]骨修复水凝胶支架及其制备方法

权利要求书

1.一种骨修复水凝胶支架，其特征在于，所述骨修复水凝胶支架包括高分子凝胶载体和矿化纳米骨颗粒，所述高分子凝胶载体包括高分子凝胶和基质金属蛋白酶响应肽链，所述高分子凝胶与所述基质金属蛋白酶响应肽链直接交联，所述骨修复水凝胶支架在紫外光激发下经过3D打印成型；

所述骨修复水凝胶支架采用以下制备方法制得：

步骤S1、高分子凝胶载体的制备：按重量份计，将10-20份的高分子凝胶溶液、1-5份基质金属蛋白酶响应的肽链、50-100份光交联剂溶解在三乙胺和丙酮的混合溶液，在常温下磁力搅拌进行化学反应，反应完成后，对反应物进行提纯，将纯化产物冻干，于冰箱-20℃保存；

步骤S2、矿化纳米骨颗粒的制备：在含有钙离子的溶液中加入高分子矿化模板的溶液，混合均匀，逐滴加入含有磷酸根离子的溶液，并同时滴加碱溶液，调整溶液pH值为7～8，置于37℃水浴中搅拌并陈化后，用超纯水抽滤或离心清洗所得沉淀，冷冻干燥研磨后得到矿化纳米钙磷颗粒；

步骤S3、多孔水凝胶固化成型：制备浓度为5-20g/ml的高分子凝胶载体溶液，加入1-5％的泡沫稳定剂，1-10％的矿化纳米骨颗粒，1％的光引发剂，置于均质分散机中分散气泡5-10分钟后，置于注射容器中注射成型并于紫外照射下固化形成多孔水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种骨修复水凝胶支架，其特征在于，所述高分子凝胶为胶原蛋白、丝素蛋白、纤连蛋白、明胶、壳聚糖、透明质酸、硫酸角质素、海藻酸钠、纤维丝、糖胺聚糖中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种骨修复水凝胶支架，其特征在于，所述基质金属蛋白酶响应肽链为甘氨酸-脯氨酸-亮氨酸-甘氨酸-缬氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-甘氨酸-氨基(GPLGVRGDG-NH2)或甘氨酸-脯氨酸-亮氨酸-甘氨酸-缬氨酸-精氨酸-甘氨酸-氨基(GPLGVRG-NH2)。

4.根据权利要求1所述的一种骨修复水凝胶支架，其特征在于，所述矿化纳米骨颗粒修复材料为矿化纳米钙磷颗粒。

5.一种骨修复水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

步骤S1、高分子凝胶载体的制备：按重量份计，将10-20份的高分子凝胶溶液、1-5份基质金属蛋白酶响应的肽链、50-100份光交联剂溶解在三乙胺和丙酮的混合溶液，在常温下磁力搅拌进行化学反应，反应完成后，对反应物进行提纯，将纯化产物冻干，于冰箱-20℃保存；

步骤S2、矿化纳米骨颗粒的制备：在含有钙离子的溶液中加入高分子矿化模板的溶液，混合均匀，逐滴加入含有磷酸根离子的溶液，并同时滴加碱溶液，调整溶液pH值为7～8，置于37℃水浴中搅拌并陈化后，用超纯水抽滤或离心清洗所得沉淀，冷冻干燥研磨后得到矿化纳米钙磷颗粒；

步骤S3、多孔水凝胶固化成型：制备浓度为5-20g/ml的高分子凝胶载体溶液，加入1-5％的泡沫稳定剂，1-10％的矿化纳米骨颗粒，1％的光引发剂，置于均质分散机中分散气泡5-10分钟后，置于注射容器中注射成型并于紫外照射下固化形成多孔水凝胶。

6.根据权利要求5所述的一种骨修复水凝胶支架的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述光交联剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酸异氰基乙酯和甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的一种骨修复水凝胶支架的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述高分子矿化模板为胶原蛋白、丝素蛋白、海藻酸钠。

8.根据权利要求5所述的一种骨修复水凝胶支架的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述含有钙离子的溶液为氯化钙溶液或硝酸钙溶液，所述含有磷酸根离子的溶液为磷酸氢二纳或磷酸氢二氨溶液。