[发明专利]一种以取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种以取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料及其制备方法。通过静电纺丝技术制备含有石墨烯的取向纳米纤维毡为骨架，浇注含有丝素、透明质酸、硫酸软骨素、羟基磷灰石粒子的混合溶液，并通过交联技术和冷冻干燥制备而成。具体制备方法为配制含有石墨烯的丝素/透明质酸的混合溶液作为纺丝溶液，并通过静电纺丝得到取向的纳米纤维毡作为骨架，经戊二醛蒸汽交联稳定后；浇注丝素、透明质酸、硫酸软骨素、羟基磷灰石粒子混合溶液，然后利用交联剂在‑20℃~‑40℃进行交联反应，并在‑54℃条件下冷冻干燥制备而成。本发明制得的以取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料在成分和结构上仿生天然骨，具有很好的力学性能、合理的孔隙率以及良好的生物相容性和生物活性，可以作为软骨组织的修复或替代材料，具有广阔的应用前景。

主权项

一种以取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料，其特征在于：它以取向的纳米纤维毡为骨架并与三维多孔的基质复合而成，孔隙率为40%‑90%，纳米纤维毡与三维多孔基质的质量比为1:0.5‑1，所述的取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料的制备方法，按以下步骤进行：（1）将石墨烯超声分散到六氟异丙醇溶液中，然后放入丝素室温搅拌10‑48h，得到丝质量浓度为5%‑35%的丝素溶液，将透明质酸放入甲酸溶液中室温搅拌10‑48h，得到质量浓度为0.1%‑2%的透明质酸溶液，将丝素和石墨烯的混合溶液倒入透明质酸溶液中常温搅拌5‑24h，得到丝素/石墨烯/透明质酸的纺丝溶液；（2）将步骤（1）所得的丝素/透明质酸/石墨烯混合溶液进行静电纺丝，利用旋转的滚筒作为接收装置，得到取向的纳米纤维毡，纺丝电压为14‑22 KV，纺丝溶液总流量为0.5‑0.9 ml/h，喷头内径0.3‑0.7 mm，针头与滚筒的垂直距离为40‑60 cm，滚筒卷绕速度50‑100 r/min；（3）将步骤（2）所得到的取向纳米纤维毡，用戊二醛蒸汽进行交联处理24‑72h，然后用蒸馏水洗涤3次，在20‑50℃混干后得到交联的取向纳米纤维毡；（4）将丝素、透明质酸、硫酸软骨素和羟基磷灰石粒子按照质量比1: 0.01‑0.1: 0.5‑1：0.1‑0.2加入到蒸馏水中，超声搅拌1‑10h，得到质量浓度为10%‑30%的混合溶液；然后加入交联剂，搅拌均匀后倒入含有步骤（2）制得的取向纳米纤维毡的模具中，将模具置于‑20℃‑‑40℃条件下进行交联反应，交联时间10‑36h；取出交联后的材料在‑54℃下冷冻干燥得到软骨修复材料，用蒸馏水多次洗涤除去残余的交联剂，并在30‑60℃下干燥得到取向纳米纤维毡为骨架的纳米软骨修复材料。