[发明专利]矿化水凝胶及仿生矿化骨修复材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种矿化水凝胶及仿生矿化骨修复材料的制备方法，该矿化水凝胶以光活化生物大分子和光活化磷酸酶为原料，通过光照射引发交联或通过自由基引发剂引发聚合交联形成水凝胶，水凝胶在矿化液中，磷酸酶能够促使磷酸盐在凝胶中均匀沉积，得到均匀矿化的矿化水凝胶。当在水凝胶制备过程中加入磷酸蛋白样分子，该磷酸蛋白样分子能够促使磷酸盐沿生物大分子的分子网络均匀沉积，得到高强度矿化水凝胶。当在水凝胶制备过程中加入磷酸蛋白样分子和细胞，可实现细胞的原位装载，能够模拟骨生理矿化过程中的酶促使磷酸盐矿化过程，从而得到具有高强度的仿生矿化骨修复材料并能实现仿生矿化骨修复材料的个性化订制，在骨组织工程领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种矿化水凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(A1)制备活化生物大分子材料在0～10℃、搅拌条件下，将医用生物大分子材料与活化试剂在pH为7.5～8.5的水相体系中反应2～72h，反应产物经透析、真空干燥得到活化生物大分子材料；所述医用生物大分子材料与活化试剂的重量比为100：(3～1000)；(A2)制备活化磷酸酶在0～10℃、搅拌条件下，将磷酸酶与活化试剂在pH为7.5～8.5的水相体系中反应2～24h，反应产物经透析、真空干燥得到活化磷酸酶；所述磷酸酶与活化试剂的重量比为100：(1～20)；(A3)制备水凝胶将活化生物大分子材料、活化磷酸酶和光引发剂在pH为7～7.5的水相体系中混合均匀形成反应体系，于光照射条件下反应至该反应体系呈凝胶状得到水凝胶；所述活化生物大分子材料、活化磷酸酶和光引发剂的重量比为(5～20)：(1～10)：(1～10)；或者将活化生物大分子材料、活化磷酸酶和自由基引发剂在pH为7～7.5的水相体系中混合均匀形成反应体系，静置反应至该反应体系呈凝胶状得到水凝胶；所述活化生物大分子、活化磷酸酶和自由基引发剂的重量比为(5～20)：(1～10)：(1～45)；(A4)制备矿化水凝胶将水凝胶于矿物质质量浓度为0.05～5％的矿化液中矿化4h～14d形成矿化水凝胶，然后从矿化液中取出矿化水凝胶；所述水凝胶与矿化液的体积比为1：(10～1000)。