[发明专利]一种四氧化三铁/聚四氢呋喃复合骨修复材料及其应用

说明书

本发明涉及一种四氧化三铁/聚四氢呋喃复合骨修复材料及其应用,属于骨损伤医用材料领域。本发明提供一种四氧化三铁/聚四氢呋喃复合骨修复材料。该复合体系，利用具有磁性的四氧化三铁与聚四氢呋喃复合，在外加磁场的作用下可增强复合材料的力学性能，促进成骨细胞增殖，加快骨修复进程，同时具有优秀的生物学相容性、无细胞毒性、同时具有良好的骨传导性和骨诱导性也可以通过纳米粒子与聚四氢呋喃通过聚氨酯交联反应复合制备复合材料三维多孔结构，得到的多孔复合材料具有均匀的孔隙分布，孔大小与骨表面孔隙大小相匹配，具有良好的生物相容性、可降解性、并且制备工艺简单、易于加工成型，具有良好的力学性能可满足骨骼负载所需，可用于加工成骨缺损承载固定所需的骨板、骨螺钉、骨内棒，支架等，适用于骨组织损伤医用材料领域，为骨修复材料领域提供一种可行有效的新型四氧化三铁/聚四氢呋喃复合骨修复材料。

技术领域

本发明涉及一种四氧化三铁/聚四氢呋喃复合骨修复材料及应用，属于骨损伤医用材料领域。

背景技术

目前，外伤、感染、骨质疏松等所引起的骨组织损伤等情况显著增加，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。理想的骨修复材料应具有良好生物相容性，具有良好的骨诱导、骨传导性能，能促进新生骨组织的生长，诱导成骨细胞的形成。此外理想的骨修复材料还需要具有良好的易塑型性以便于加工成临床上所需的各种尺寸、形状。

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或种类，不仅可以调节材料的软硬或弹性，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。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四氢呋喃与无机钙盐复合的骨修复材料用于治疗骨损伤。作用机理一方面聚四氢呋喃具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性，以及生物降解性，可用作细胞生长支持材料，并且可以通过调节聚四氢呋喃基聚氨酯软段硬段含量来改变其机械和降解性能来满足不同的临床需求，Mi，HY等人在Biocompatible,degradable thermoplasticpolyurethane based on polycaprolactone-block-polytetrahydrofuran-block-polycaprolactone copolymers for soft tissue engineering(Mi Hao-Yang,Jing Xin,Napiwocki Brett N,Hagerty Breanna S,Chen Guojun,Turng Lih-Sheng.Biocompatible,degradable thermoplastic polyurethane based onpolycaprolactone-block-polytetrahydrofuran-block-polycaprolactone copolymersfor soft tissue engineering.[J].Journal of materials chemistry.B,2017,5(22).)中利用聚四氢呋喃制备了一种热塑性聚氨酯复合材料，通过研究表明，该材料的热降解性能和水降解性能有较大的提高，但其机械强度还不理想。目前，该类复合材料已取得较好研究成果，但仍存在一定缺陷，例如，可塑性差，机械强度较弱，加工制备技术复杂等问题就需要我们从新材料出发研究新的方向，为进一步实现临床治疗应用提供新的思路和方法。