[发明专利]一种明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架的制备方法

说明书

本发明公开一种明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架的制备方法，属于生物医用材料领域。本发明所述方法以二水磷酸氢钙以及二水硫酸钙为原料，以明胶作为粘接剂，通过在模具中堆垛最终得到多孔支架，该方法具有流程简单可控、原料成本经济、生产周期短等优势；该方法制备出的明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙生物多孔支架材料具有61%的孔隙率，细胞毒性合格，支架具有良好的降解性能，并具有一定的生物活性；所以有望实现工业化生产，进入临床应用。

技术领域

本发明涉及一种明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架的制备方法，主要用于骨修复，属于生物医用材料领域。

背景技术

作为骨组织工程研究的重要组成部分，骨组织工程支架的制备一直吸引着研究者的目光。在骨组织工程修复领域中，对于修复材料的选择主要有无机材料、人工合成材料、天然生物衍生材料等。二水磷酸氢钙在人体内易于发生水化作用，容易降解，但二水磷酸氢钙在机械性能方面与人骨相比没有明显优势，一种成功的骨修复材料必须解决以下主要问题：能够显著降低支架材料的降解速度，保证骨修复材料能够在降解过程中释放大量的钙离子，具有一定的孔隙率利于骨组织中营养物质的运输，并在此基础上满足对于细胞毒性以及细胞相容性实验的探究。因此，寻找一种性能良好的骨修复材料是科研人员研发的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架的制备方法，制备出满足骨组织工程需要的孔隙率、力学强度、无细胞毒性的多孔生物支架材料，并且具有成本经济、工艺简单、生物相容性良好、生物活性及生物降解性良好等优点，具体包括步骤以下：

（1）通过搅拌干燥喷雾法制备出以二水磷酸氢钙为核，二水硫酸钙为壳的核壳结构样品A，其中，二水磷酸氢钙的质量百分比为30%-60%，二水硫酸钙的质量百分比为40-70%。

（2）将样品A放于模具中通过明胶进行堆垛粘结得到样品B（明胶的加入量将样品B润湿即可），待样品B中的明胶凝胶溶液冷却至室温，再把支架材料放入酒精中固化2-6h，把支架材料从酒精中取出进行干燥，然后将材料从模具中取出，得到样品C。

（3）将制备出来的样品C用戊二醛进行交联。

（4）将交联好的样品C用蒸馏水清洗5-8次，将样品C干燥处理后得到明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架。

优选的，本发明步骤（2）明胶凝胶溶液的质量百分比浓度为10%~30%。

优选的，本发明步骤（2）和（4）中的干燥条件为，干燥箱温度为30-60℃，干燥时间为24-48 h。

优选的，本发明步骤（3）中的交联条件：用质量百分比浓度为1%~5%的戊二醛交联12~24h。

本发明的有益效果：

（1）本发明所述明胶/二水磷酸氢钙/二水硫酸钙多孔支架材料，在支架材料的降解过程中，明胶的粘结作用可以让支架在降解初期保持完整的形貌体系，当明胶降解了一部分之后，硫酸钙可以提供大量钙源，增强支架材料的生物活性，当硫酸钙完全降解之后，二水磷酸氢钙可以继续缓慢降解直至新骨的完全形成。

（2）本发明采用搅拌喷雾干燥法制备球状颗粒材料并利用明胶在模具中堆垛制备出多孔支架材料，制备工艺简单，成本低廉；通过明胶进行复合，可以制备出满足力学性能的复合材料；复合多孔支架材料的孔隙率为61%左右；二水硫酸钙和二水磷酸氢钙具有优异的生物相容性，无生物毒性，具有良好的骨传导性；三者材料结合具有比单一材料更好的性能，这种复合材料最终能够与自体骨组织融合并逐渐被自体骨组织替代。

（3）材料毒性试验结果表明，毒性在0-1级，材料无毒或在量大时有微毒但符合医学可用的条件，因此本材料可望用于骨缺损的修复，进一步验证要通过动物实验检验。

附图说明

图1是本发明实施例1得到的多孔支架形貌图。