[发明专利]一种羟基磷灰石/聚氨酯多孔骨支架材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种羟基磷灰石/聚氨酯多孔骨支架材料及其制备方法，属于生物医用材料骨组织工程领域。本发明提供一种羟基磷灰石/聚氨酯复合多孔骨支架材料，该复合材料体系制备的多孔支架具有均匀的孔隙分布，孔大小与骨表面孔隙大小相匹配，可以为骨组织修复提供更适宜微环境，在骨修复初期提供骨样羟基磷灰石加快骨修复过程，同时通过改变材料软硬段比例调节复合材料的力学性能和降解速率满足不同的需求。并且该复合材料具有良好的骨引导性和骨诱导活性等综合生物医学性能，可加工性好等，适用于骨损伤修复医用材料领域，本发明提供一种可行有效的新型羟基磷灰石/聚氨酯多孔骨支架材料，有利于促进骨修复材料领域的发展和应用。

技术领域

本发明涉及一种羟基磷灰石/聚氨酯多孔骨支架材料及其制备方法，属于生物医用材料骨组织工程支架领域。

背景技术

骨组织工程支架是目前进行骨组织修复的重要环节，其三维多孔结构可以为细胞的粘附生长、营养和气体交换、废物排泄以及生长代谢提供相应的场所。理想的组织工程支架应该既能模拟天然细胞外基质的纤维结构又能提供该组织特定的生物学功能。随着科技的进步，医学水平在不断提高，医用材料越来越来受到广泛的重视，其中利用人工骨替代材料来修复、替代骨缺损成为医学骨科领域的研究重点，也是治疗由于严重创伤、先天缺陷、骨肿瘤、骨髓炎等骨科疾病的有效手段。

目前组织工程支架的研究主要集中在生物陶瓷、可生物降解性高分子及其复合物上。单纯的生物陶瓷具有良好的生物活性和优秀的骨诱导性，但是其脆性大，机械性能较差，而可降解型高分子支架材料虽然也具有较好的生物相容性和生物降解性，但是过于柔软，难以起到力学支撑的作用，某些人工合成材料细胞繁殖效率低，降解产物会引起炎性反应和细胞去分化等。另外，在人工植入病变组织的手术中需要较大的伤口，造成患者的二次伤害。

聚氨酯(PU)材料通常是由含有二异氰酸酯的硬段材料与含有羟基的软段材料聚合而成。可降解嵌段聚氨酯的结构可调性强、设计方案灵活，通过调节其软硬段的组成比例和/或种类，不仅可以调节材料的软硬和/或弹性，还可以调控其降解速率，且其微区分相的特性和良好的生物相容性，可以为成骨细胞或骨髓基质干细胞的粘附提供类骨胶原环境，嵌段型聚氨酯在骨修复领域已有文献报道可具有良好的应用前景。且其微区分相的特性和良好的生物相容性，可以为成骨细胞或骨髓基质干细胞的粘附提供类骨胶原环境，嵌段型聚氨酯在骨修复领域已有文献报道可具有良好的应用前景(Mi HY,Palumbo SM,Jing X,etal.Thermoplastic polyurethane/hydroxyapatite electrospun scaffolds for bonetissue engineering:Effects of polymer properties and particle size,Journal ofBiomedical Materials Research Part B:Applied Biomaterials,2014,102(7):1434-44；Mi HY,Jing X,Salick MR,et al.Morphology,mechanical properties,andmineralization of rigid thermoplastic polyurethane/hydroxyapatite scaffoldsfor bone tissue applications:effects of fabrication approaches andhydroxyapatite size,Journal of Materials Science,2014,49(5):2324–37；以及CN105887335A，CN106012102A等)。而基于聚四氢呋喃的聚氨酯，由于良好的生物相容性和可加工性，无细胞毒性，在生物医学领域受到重视，当今临床应用中也常常将聚氨酯与无机钙盐复合的骨修复材料用于治疗骨损伤。作用机理一方面聚氨酯作为基质材料提供支架结构，支撑骨组织，另一方面钙盐组分作为骨愈合初期钙离子提供来源，具有骨诱导和骨传导作用，利于骨组织的修复。目前，该类复合材料的研究成果已十分显著。