CN103405808A - 用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料及其制备方法。属于关节软骨修复技术领域。具体制备方法为：将具有生物活性且可降解的PLGA微球和复合致孔剂的混合液加入到水凝胶溶液中，高温搅拌均匀后，经过冷冻解冻数次的物理交联，最终得到多孔半降解的水凝胶材料。本发明结合了PLGA微球的生物活性以及水凝胶材料的优异生物力学性能的优点，所制备出的含PLGA微球的多孔水凝胶材料，其多孔结构适合细胞的种植和迁移，以PLGA微球的降解诱导软骨组织的再生，可有效解决修复材料与周边组织的连接问题。同时，水凝胶材料优异的力学性能保证了植入初期材料的力学强度。
Description
技术领域
本发明属于关节软骨修复技术领域，具体涉及一种用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料及其制备方法。
背景技术
关节软骨缺乏自我修复能力，若治疗不及时或不恰当，会给患者带来严重的功能障碍。缺损软骨的修复一直是医学界亟待解决的难题之一，由于外伤、肿瘤或关节病变，以及社会老龄化的加剧，在世界范围内呈现出日益增长的软骨缺损发病率。
临床上对软骨缺损修复的方法包括自体软骨移植、异体软骨移植和人工关节置换术，这些方法因为存在供体来源、免疫排斥或材料失效等问题，极大地限制了其在临床上的应用。近年来，软骨组织工程的发展为关节软骨损伤的修复提供了一种理想的治疗途径。软骨组织工程主要是将在体外培养、扩增的软骨种子细胞，以较高密度种植于具有良好生物相容性和降解性的支架材料上，在多种调节因素的作用下经过一定周期形成组织工程化软骨。利用组织工程技术，细胞能够很好的黏附在支架材料上，同时还能保证细胞的有效增殖，最终得到再生软骨组织；支架材料的多孔性更有利于组织向材料内部的生长。但是作为再生组织，与自然软骨组织之间还是存在一定差异，在植入初期，材料的强度等力学方面的性能并不能达到人体膝关节处生理载荷的要求。
聚乙烯醇（PVA）水凝胶是亲水性聚乙烯醇大分子经交联后形成的网状结构的水溶胀体。PVA水凝胶具有化学稳定性、良好的生物相容性和力学性能，被广泛应用于烧伤或创伤治疗、药物释放载体、固相酶载体、组织工程等生物医学领域。研究证实PVA水凝胶具有类似天然关节软骨的三维多孔网络结构以及良好的生物力学性能，被认为是一种很有潜力的关节软骨替代材料。但与自然软骨相比，PVA水凝胶缺乏生物活性，植入后难以与周边的自然组织形成牢固连接，影响软骨假体的修复功能。
用生物活性材料与PVA水凝胶结合被认为是一种改善水凝胶生物活性的有效改性途径。中国专利（200910117158.6）提到一种层状仿生关节软骨修复与置换材料的制备方法，使具有生物活性的纳米羟基磷灰石在PVA水凝胶中沿厚度方向呈梯度分布，该方法可以有效提高植入体与底层自然关节软骨的连接强度，但并不能改善植入体与周边软骨组织的连接性。
发明内容
本发明的目的在于于结合PLGA微球优良的生物活性和水凝胶材料良好的生物力学性能的优点，提供一种用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料及其制备方法，具体是一种可降解的聚乳酸-羟基乙酸微球填充多孔聚乙烯醇水凝胶混合材料的制备方法，以提高植入物与周边自然组织的有效连接。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料，所述材料是由PLGA微球与多孔水凝胶组成的混合材料，其中PLGA微球填充在多孔水凝胶孔隙中；所述PLGA微球形状为球型，直径为10~80μm；所述多孔水凝胶为PVA/PVP水凝胶，孔隙为直径为1~100μm的贯通孔，其中PVA的分子量为89000~98000，醇解度>99%。
上述用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球；
（2）将PVA和PVP粉末混合，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为10~20%的混合溶液，在90~96℃恒温水浴中搅拌均匀，冷却到室温；
（3）将NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂；
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入至步骤（2）所得混合液中，室温下搅拌均匀后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻数次，得到水凝胶粗品；
（5）将步骤（4）所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，加入AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
其中步骤（2）中PVA和PVP粉末的质量百分比为99：1。
步骤（3）中NaCl与乳化剂OP的质量比为1:1~1:3。
步骤（4）中复合致孔剂与步骤（2）所得混合液的质量比为10%~25%；PLGA微球与步骤（2）所得混合液的质量比为0~6.75%。
步骤（4）中冷冻解冻次数为5~9次。
步骤（5）中AgNO3溶液的浓度为0.5~1.5%。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明结合PLGA微球的生物活性以及水凝胶材料的优异的生物力学性能的优点，制备含PLGA微球的多孔水凝胶材料，所述水凝胶材料的多孔结构适合细胞的种植和迁移，以PLGA微球的降解诱导软骨组织的再生，可有效解决修复材料与周边组织的连接问题。同时，水凝胶材料优异的力学性能保证了植入初期材料的力学强度。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1 本发明实例四中多孔半降解水凝胶的微观结构。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明。
实施例1
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得的复合致孔剂加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例2
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为2.25%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例3
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为4.5%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例4
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为6.75%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例5
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为10%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例6
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为15%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例7
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例8
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为25%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例9
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为10%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例10
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为20%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例11
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:1的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例12
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:3的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例13
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至0.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例14
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例15
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在90℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例16
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在96℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻7次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例17
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻5次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
实施例18
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球。其所述方法为称取480mg PLGA固体颗粒，将其放入16ml的丙酮和二氯甲烷的混合物溶液中（体积比为1:3），超声使其完全溶解获得均匀的PLGA溶液。所得溶液用滴管逐滴加入10倍体积的2wt%低粘度型PVA溶液中，PVA溶液在1000r/min的速度下进行磁力搅拌，并处于冰水浴中。滴加完毕后，将溶液封口，从冰水浴中取出，继续在磁力搅拌器上以1000/min的速度搅拌10min。然后，揭开封口膜，在400r/min的速度下继续搅拌12小时，使丙酮和二氯甲烷溶剂充分的挥发。最后，通过抽滤、洗涤和冷冻干燥获得PLGA微球。
（2）称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。
（3）将质量比为1:2的NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂。
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入到步骤（2）所得的PVA/PVP混合溶液中，其中复合致孔剂与PVA/PVP混合溶液的质量比为20%，PLGA与PVA/PVP混合溶液的质量比为3%，室温下以500r/min的速度搅拌3h后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻9次，得到水凝胶粗品。
（5）将步骤(4)所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，每2h更换去离子水，直至1.5%的AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
对比例
称取质量百分比为99：1的PVA和PVP粉末，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为15%的混合溶液，在95℃恒温水浴中搅拌10h后，冷却到室温。将所得混合溶液倒入自制玻璃模具中，冷冻解冻7次制成度对照组水凝胶。
Claims (7)
1.一种用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料，其特征在于：所述材料是由PLGA微球与多孔水凝胶组成的混合材料，其中PLGA微球填充在多孔水凝胶孔隙中；所述PLGA微球形状为球型，直径为10~80μm；所述多孔水凝胶为PVA/PVP水凝胶，孔隙为直径为1~100μm的贯通孔，其中PVA的分子量为89000~98000，醇解度>99%。
2.一种如权利要求1所述用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
（1）采用乳化-溶剂挥发法制备PLGA微球；
（2）将PVA和PVP粉末混合，以去离子水为溶剂，配置成PVA/PVP质量分数为10~20%的混合溶液，在90~96℃恒温水浴中搅拌均匀，冷却到室温；
（3）将NaCl与乳化剂OP混合形成复合致孔剂；
（4）将步骤（3）所得复合致孔剂与步骤（1）所得PLGA微球加入至步骤（2）所得混合液中，室温下搅拌均匀后将混合液倒入玻璃模具中，冷冻解冻数次，得到水凝胶粗品；
（5）将步骤（4）所得水凝胶粗品放入去离子水中超声清洗，加入AgNO3溶液检测洗过的去离子水无沉淀产生，得到多孔半降解水凝胶材料。
3.根据权利要求2所述的用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中PVA和PVP粉末的质量百分比为99：1。
4.根据权利要求2所述的用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中NaCl与乳化剂OP的质量比为1:1~1:3。
5.根据权利要求2所述的用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中复合致孔剂与步骤（2）所得混合液的质量比为10%~25%；PLGA微球与步骤（2）所得混合液的质量比为0~6.75%。
6.根据权利要求2所述的用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中冷冻解冻次数为5~9次。
7.根据权利要求2所述的用于软骨修复的多孔半降解水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中AgNO3溶液的浓度为0.5~1.5%。
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