[发明专利]一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架及其制备方法

权利要求书

1.一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架，其特征在于：包括下列重量份物质组成：

甲基丙烯酰化明胶100份；

改性石墨烯5-10份；

羟基磷灰石5-10份；

调和剂3-5份；

改性助剂4-8份；

所述调和剂为1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮和间苯二酚二缩水甘油醚的混合物，其质量比为1:1；

所述改性助剂为4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧、乙基三甲基硅基缩三甲基硅基乙烯酮、N,N'-二(氯二甲基硅烷基)-1,1-二甲基-硅烷二胺和1,5-戊二醇二丙烯酸酯的混合物，其质量比为3:2:2:5；

所述改性石墨烯包括下列重量份物质组成：

石墨烯100份；

3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷4份；

苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷2份；

3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷3份；

所述改性石墨烯的制备方法为：

步骤一：将石墨烯氧化制得氧化石墨烯；

步骤二：将3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷分散在丙酮溶液中；

步骤三：在步骤二中得到的丙酮溶液中加入氧化石墨烯混合均匀，在60-80℃下发反应10-14小时，得到改性石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架，其特征在于：所述步骤一为将过量浓硫酸加入容器内，通过冰浴将温度控制在0-2℃，之后加入100目的石墨烯，之后再加入石墨烯二分之一质量的NaNO₃，之后加入2-4倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌100分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在40-60℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至85℃，之后缓慢加入5％浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至BaCl₂无白色沉淀生成后，在55℃下烘干得到氧化石墨烯。

3.根据权利要求1所述的一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架，其特征在于：所述羟基磷灰石的制备方法包括以下步骤：

S1：将硝酸钙溶于去离子水中，形成溶液A；将磷酸二氢钠溶于无水乙醇中，形成溶液B；溶液A和溶液B的浓度均为1mol/L；配制好后，用浓度为0.1mol/L的氨水调节溶液A和溶液B的pH，均调节至10；

S2：将制得的溶液A和溶液B放入反应器内混合，形成混合液，加入PEG-400，将反应器温度设置为50℃，混合搅拌4h，同时用氨水保持混合液pH为10；其中加入反应器内的溶液A和溶液B的体积比为1.6:1；

S3：将混合液置于50-60℃的水浴中陈化24h，得到白色胶状液体；在室温下超声振荡30min后抽滤，并用无水乙醇洗涤3次，得到样品；将所得样品于80-100℃下干燥2-3h后研磨，得到固体粉末；

S4：将制得的固体粉末与氯化钠放入烘箱内进行热处理，热处理后得到羟基磷灰石。

4.根据权利要求3所述的一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架，其特征在于：所述S4热处理过程为先在600-800℃烧结2-4h，再用于去离子水除去氯化钠，然后再1000-1200℃下烧结2-4h。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于装载骨髓间充质干细胞的复合支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将甲基丙烯酰化明胶、调和剂和改性剂依次放入反应器内搅拌混合，在温度为40℃、转速为200rad/min的条件下搅拌90min，形成第一混合溶液；

步骤二：将改性石墨烯加入反应器内进行搅拌混合，在温度为60℃、转速为400rad/min的条件下搅拌30min；然后加入羟基磷灰石，继续搅拌30min,制得第二混合溶液；

步骤三：将第二混合溶液放置在-40℃的环境下进行冷冻干燥，放置时间为24h；冷冻干燥后，得到复合支架。