[发明专利]一种基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法，针对现有技术中PVA水凝胶力学性能差、稳定性不足等问题，优化了工艺制备方法，包括以下步骤：S1.1：制备PVA溶液；S1.2：制备复合羟基磷灰石凝胶；S1.3：制备复合PVA水凝胶；S1.4：制备交联后的复合PVA水凝胶；S1.5：成型；S1.6：后处理。同时限定了制备工艺过程中原料的混合、添加顺序以及温度、反应时间等具体的工艺参数，同时限定了羟基磷灰石的制备方法，从而进一步提高了软骨支架的稳定性，最终制备得到了力学性能尤其是表面的杨氏模量更好、生物活性更高的基于PVA水凝胶的软骨支架材料。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，具体涉及一种基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法。

背景技术

由于衰老、剧烈运动、机械床上以及软骨病变等引起的关节软骨损伤问题屡屡出现。然而，关节软骨内部缺少神经和血管、软骨细胞数目较少，导致关节软骨几乎不具各自我损伤修复的能力。软骨损伤的再生修复是目前临床上亟待解决的问题。自体骨软骨移植目前被公认为治疗骨软骨缺损的临床黄金标准。然而，这种技术具有许多固有的局限性，包括供体位点发病率和有限数量的合适的宿主组织，以及将移植物的形态与缺损区正确匹配的困难等。因此，采用软骨组织工程是进行软骨缺损修复的重要方法。

目前，临床上主要用骨膜、不可降解或者可降解的生物材料来修复，但是这些治疗方法都有其固有的缺陷。如降解产物对机体的不良反应，不可降解的材料引起机体的排异反应和远期效果不好等。当今应用的多是利用高分子材料支架传递软骨细胞修复软骨缺损，但是医用高分子材料昂贵且其降解产物对组织有破坏性，所以，生物组织工程中对软骨支架的制备一般是采用水凝胶材料。

与人体组织相比，传统高分子水凝胶材料在力学强度、生物相容性以及耐溶胀性等方面均有待改善。然而其中，聚乙烯醇(PVA)水凝胶因为其低毒、力学性能相对优良、生物相容性好等优点，作为医疗代用材料具有潜在的应用前景。但其力学性能仍与人体软骨有一定的差异。如何研制出具有良好力学性能、良好的稳定性的水凝胶软骨支架，仍是现在亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法，针对现有技术中PVA水凝胶力学性能差、稳定性不足等问题，优化了工艺制备方法，制备得到了力学性能尤其是表面的杨氏模量更好、生物活性更高的基于PVA水凝胶的软骨支架材料。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法包括以下步骤：

S1.1：制备PVA溶液；将5～20份重量份的PVA加入100份重量份的水中，加热至60～90℃，搅拌10～30分钟，随后在室温下静置0.5～2小时，得到所述PVA溶液；

S1.2：制备复合羟基磷灰石凝胶；将20～50份重量份的羟基磷灰石、2～10份重量份的无机辅助活性成分溶于200～400份有机溶剂中，搅拌12～48小时，得到所述复合羟基磷灰石凝胶；

S1.3：制备复合PVA水凝胶；将所述复合羟基磷灰石凝胶与所述PVA溶液合并，加热至60～90℃，搅拌1～2小时，待充分反应后得到所述复合PVA水凝胶；

S1.4：交联；将交联剂加入所述复合PVA水凝胶中，搅拌10～30分钟，注模，随后静置1～5小时待充分交联后，得到交联后的复合PVA水凝胶，记为x-复合PVA水凝胶；

S1.5：成型；将所述x-复合PVA水凝胶冷冻、干燥12～48小时后脱模得到所述基于PVA水凝胶软骨支架。

进一步的优化，所述基于PVA水凝胶软骨支架的制备方法还包括S1.6后处理步骤：

S1.6：后处理；经所述脱模操作后，进行洗涤、冷冻、干燥；重复该步骤3～5次，得到所述基于PVA水凝胶软骨支架。

进一步的优化，