[发明专利]一种促进软骨钙化层修复的梯度材料及制备方法

权利要求书

1.一种促进软骨钙化层修复的梯度材料，其特征在于：

所述促进软骨钙化层修复的梯度材料为三层型超细纤维微孔膜，下层由含钙-硅基无机微粒的超细纤维微孔膜构成，所述的钙-硅基无机微粒具体为钙-硅基生物玻璃微粒或生物陶瓷微粒，中间层由聚合物纤维微孔膜构成，上层主要由含促进软骨愈合功能物质的超细纤维微孔膜构成，梯度材料的微孔尺度小于100微米；

所述梯度材料的制备方法包括以下步骤：

1)将钙-硅基无机微粒加入到含电纺聚合物的溶液中充分搅拌，钙-硅基无机微粒与含电纺聚合物的质量比为1:(2～80)，配制成颗粒浓度为1～400mg/mL的复合物溶液，然后加入到静电纺丝的储料容器中，设置纺丝间距为8～18厘米，在纺丝电压为6～20kV下，按0.10～1.20mL/h的速度进行高压静电纺丝，在静电纺丝的接收载体上形成超细纤维微孔膜；当接收载体上的超细纤维微孔膜厚度达到20～300微米时，停止静电纺丝，排出电纺液；

2)将含有电纺聚合物的溶液加入到上述步骤1)静电纺丝的储料容器中，调制电纺参数继续进行静电纺丝，将电纺丝沉积在步骤1)所述的超细纤维微孔膜的上表面；当接收载体上新增加的微孔纤维膜的厚度达到20～300微米时，停止静电纺丝，排出电纺液；

3)将含有促进软骨愈合功能物质加入含电纺聚合物的溶液中并充分混合，促进软骨愈合功能物质与电纺聚合物的质量比为1:(10～200)，获得混合溶液，然后将混合溶液加入到上述步骤2)的高压静电纺丝装备的储料容器中，调制电纺参数继续进行高压静电纺丝，将电纺丝沉积在步骤2)制备的超细纤维微孔膜上表面；当接收载体上新增加的电纺丝微孔膜的厚度为达到20～300微米时，停止静电纺丝，得到总厚度为60～900微米的微孔膜梯度材料；

所说的接收载体为多孔性金属滚筒，孔尺度为10～2500微米。

2.根据权利要求1所述的一种促进软骨钙化层修复的梯度材料，其特征在于：所述的钙-硅基生物玻璃和生物陶瓷微粒的颗粒度为0.04～15微米，所述的超细纤维的直径为0.1～8.0微米。

3.根据权利要求1所述的一种促进软骨钙化层修复的梯度材料，其特征在于：所述的钙-硅基生物玻璃微粒是采用溶胶-凝胶方法制备的可降解性生物玻璃，微粒中包含有CaO、SiO₂、MgO、ZnO以外，还含有P₂O₅、SrO、CuO、B₂O₃、Li₂O、Na₂O、K₂O、Mn₂O₃中至少一种氧化物；

所述的钙-硅基生物陶瓷微粒为异质离子掺杂的硅灰石、镁黄长石、白硅钙石、锌黄长石、透辉石无机盐化合物，所述的异质离子为锶、锌、镁、铜、磷、钠、钾、硼、锰、锂中的一种或者几种的组合。

4.根据权利要求3所述的一种促进软骨钙化层修复的梯度材料，其特征在于：所述的钙-硅基生物陶瓷微粒中金属离子和酸根离子的摩尔份数为：

SiO₃^2- 24～60份

Ca²⁺ 20～60份

Mg²⁺ 0～40份

Zn²⁺ 0～30份

PO₄^3- 0～15份

BO₃^- 0～15份

Cu²⁺ 0～10份

Mn³⁺ 0～5份

Sr²⁺ 0～12份

Li⁺ 0～8份

Na⁺ 0～8份

K⁺ 0～8份

除Ca²⁺、SiO₃^2-以外的金属离子或者酸根离子，至少有一种离子不同时为0，其余为结晶水。