[发明专利]含蛋白质胶原基骨修复材料

说明书

本发明公开了一种含蛋白质胶原基骨修复材料，包括介孔羟基磷灰石、改性麦饭石、聚乳酸乙醇酸共聚物、Ⅰ型胶原构成的骨修复材料主体以及氧化石墨烯‑聚吡咯自组装层和固载于自组装层的骨形态发生蛋白‑2。本发明所用原料均无毒无害，具有良好的生物相容性，机械性能优异，材料的降解速度与骨缺损修复速度相对一致，具有较强的成骨活性，形成了骨形态发生蛋白‑2可控释放体系，不会发生突释或无法释放的情况，提高了骨形态发生蛋白‑2的利用率，同时也极大地避免骨形态发生蛋白‑2浓度过高引发的并发症。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及含蛋白质胶原基骨修复材料。

背景技术

理想的骨修复材料应该具有良好的生物相容性、可降解性、骨传导性和骨诱导性。天然骨主要由磷灰石和胶原组成。因此，由羟基磷灰石和胶原组成的骨修复材料研究广泛。

羟基磷灰石由于其良好的生物相容性及骨诱导作用而被广泛应用于生物复合材料中。但是，其本身容易聚集，与聚合物之间相容性差，会导致复合材料的力学性能和生物学性能下降。现有的羟基磷灰石表面改性方法有偶联剂、酯化反应和接枝聚合物，这些方法虽然能够增强羟基磷灰石与有机体系的相容性，但是由于羟基磷灰石表面被有机物覆盖，其在移植早期的骨传导性能受到影响。因而，研究既能增强材料的机械强度，又能充分发挥羟基磷灰石的骨传导性能的骨修复材料具有重要意义。

在已知的生长因子中，骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein2，BMP-2)的成骨作用最强。已有的研究证实BMP-2对成骨细胞、软骨细胞的分化及功能具有重要的调节作用，能跨种诱导未分化间充质干细胞向成骨细胞方向增殖和分化，促进成骨，使成纤维细胞具有成骨表型。然而，BMP-2在体液中扩散快速，半衰期短，容易酶解，治疗浓度降低快，不能持续刺激靶细胞以充分发挥其诱导活性。而通过提高BMP-2的使用剂量来促进成骨，则会因为剂量太高产生一系列并发症，可能导致组织肿胀、产生炎症，促进不期望的异位骨生成，还可在骨痂内形成囊肿样病变。所以，单纯将BMP-2与基质材料复合所得到的骨修复材料，孔隙率不确定，BMP-2的浓度及释放时间也不可控，修复效果不理想。所以，目前的研究热点是将BMP-2与载体结合，建立稳定的BMP-2释放系统，减少BMP-2的释放以维持植入位点局部浓度，降低并发症的发生率，使BMP-2能够发挥更大的作用。

因此迫切需要研发出机械性能优异、能够可控释放骨形态发生蛋白-2、降低并发症发生率、修复效果理想的骨修复材料。

发明内容

本发明提供一种机械性能优异、能够规律释放骨形态发生蛋白-2、降低并发症发生率、修复效果理想的含蛋白质胶原基骨修复材料。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种含蛋白质胶原基骨修复材料，包括介孔羟基磷灰石、改性麦饭石、聚乳酸乙醇酸共聚物、Ⅰ型胶原构成的骨修复材料主体以及氧化石墨烯-聚吡咯自组装层和固载于自组装层的骨形态发生蛋白-2。

进一步地，所述介孔羟基磷灰石的合成步骤如下：室温条件下，分别将十烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氨水加入去离子水中，搅拌至完全溶解，得到溶液1；另配制磷酸氢二钠水溶液，即溶液2；然后将溶液2加入到溶液1中得混合液，搅拌后，将混合液转移到水热反应器中，程序升温至反应温度后保持24h，自然冷却、离心、洗涤沉淀物，用丙酮重新分散，回流除去CTAB、真空干燥，得到介孔羟基磷灰石(HA)。

进一步地，所述介孔羟基磷灰石为纳米棒状，长度为200-300nm，宽度为25-35nm。

进一步地，所述改性麦饭石的制备方法包括以下步骤：

S1、取微米级的麦饭石颗粒，浸入六偏磷酸钠、聚乙二醇、二异丙醇胺溶液中，超声处理，过滤，去离子水清洗，烘干至恒重；