[发明专利]一种骨缺损修复的支架材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种骨缺损修复的支架材料及其制备方法，属于生物材料制备领域，所述的一种骨缺损修复的支架材料的制备原料包括丝素蛋白、磷酸三钙、氧化石墨烯复合物和miR‑26A。使用本发明方法制备所得的骨缺损修复的支架材料具有良好的生物相容性，优异的力学性能，孔隙率为65％～75％，压缩强度为0.5～0.8MPa，同时具备基因治疗功能，可在组织工程骨缺损修复中得到应用。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种骨缺损修复的支架材料及其制备方法。

背景技术

骨损伤修复一直是骨科临床的常见难题之一。我国每年因外伤、肿瘤、先天性疾病等原因造成的骨损伤或骨缺损人群超过五千万。对于大面积的损伤，骨组织难以自我修复，需要骨替代材料进行填补修复。因此，研究开发新型人工骨替代材料进行骨损伤修复治疗在临床上具有重要意义。

磷酸三钙已被广泛应用于骨组织工程，它具有良好骨诱导性和矿化特性。其孔隙率、孔隙连通率和生物力学强度均能满足骨相生物材料支架要求。适用于骨的修复和替代，降解后基本全部转化为骨矿物质，同时可以引导新骨生成、发挥骨传导作用，是一种良好的骨移植替代材料，是制作复合支架的理想材料。

丝素蛋白是一种从蚕丝中提取、疏水性的天然高分子聚合物。丝素蛋白来源广泛，成本低廉，具有良好生物相容性、可加工性，良好的韧性和延展性等优点，越来越多地用作骨组织工程支架材料。

microRNA(miR)是对蛋白质分子的表达具有调控功能的单链小分子RNAs。研究发现，这些miR调节细胞的增殖、分化等机体的各项基本生理功能，参与了各种各样的生物学过程。研究表明，通过正常条件下在骨缺损区周围上调miR-26a的表达可以实现理想的骨缺损修复的效果。但是，将miR作为治疗手段应用于组织再生领域，仍然面临体内易降解，转染效率低等问题。因此，制备合适的基因载体用于负载miR，实现体外局部长效缓慢释放，成为基因治疗亟待解决的问题。

近年来，利用丝素蛋白和磷酸三钙制备支架，在骨损伤修复的应用和研究成为热点，这种支架可进行填补修复，同时可以引导新骨生成。另一方面，制备合适的基因载体用于基因治疗，也是研究人员所关注的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而一种骨缺损修复的支架材料，本发明制备的支架具有良好的生物相容性，优异的力学性能，还具备基因治疗的的效果。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种骨缺损修复的支架材料，所述支架材料的制备原料包括丝素蛋白、磷酸三钙、氧化石墨烯复合物和miR-26A。

作为本发明骨缺损修复的支架材料的优选实施方式，所述支架材料的制备包括以下重量份的原料：丝素蛋白1～5份、磷酸三钙1～20份、氧化石墨烯复合物0.05～0.2份和miR-26A 0.00625～0.025份。

本发明还提供了一种骨缺损修复的支架材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯复合物的制备：往氧化石墨烯分散液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，常温下搅拌，再加入多聚赖氨酸，调节pH至5.2～6.8，然后常温下搅拌反应；最后离心洗涤将固体产物冷冻干燥备用；

(2)支架材料的制备：将丝素蛋白溶液和磷酸三钙混合，搅拌分散均匀；再将miR-26A加入到步骤(1)所得的氧化石墨烯复合物溶液中，混合均匀后加入到丝素蛋白/磷酸三钙混合液中，再进行洗涤使得支架变性后，干燥得到支架材料。