CN105380732A - 具有多维通道结构的骨修复材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开具有多维通道结构的骨修复材料，具有层状的基体结构；所述基体结构的一个表面设有若干列凸台Ⅰ，另一表面设有若干列凸台Ⅱ；所述凸台Ⅰ与凸台Ⅱ相间排列；相邻的凸台Ⅰ之间、相邻的凸台Ⅱ之间构成凹槽；垂直于所述凸台Ⅰ表面设有若干个通孔。本发明提供的骨修复材料，由基体结构的通孔和凹槽构建而成的立体网络通道，其中填充了胶原纤维，有利于细胞粘附生长以及血管和神经的长入，也便于营养物质的传递和细胞代谢物的排除，同时会使细胞在材料内部均匀分布有利于支架内部均匀一致的组织形成；该结构材料能与新生骨组织之间形成牢固的生物嵌合，也能在降解过程中维持良好的结构稳定性；力学强度高，能很好的实现骨缺损部位与正常骨组织间的力学传递。

Description

具有多维通道结构的骨修复材料
技术领域
本发明属于生物医学材料领域，涉及临床应用的骨修复材料，特别涉及具有强度增强的具有多维多孔、且具有缓释治疗作用的骨修复材料。
背景技术
骨缺损在临床中是很常见的疾病，但骨缺损修复仍然是骨科临床中面临的难题，尽管多年来科技工作者在临床骨修复材料的研究制备中做了大量的工作，取得很大进步，但应然存在诸多问题。
自然骨的骨质按照骨板的排列形式和空间结构的疏密不同分为密质骨和松质骨，密质骨致密坚硬抗压抗扭曲能力强，分布于骨的表面，密质骨具有有序的各向异性结构，主要满足于其机械性能需要。骨组织主要是羟基磷灰石沿着胶原纤维长轴矿化而成的具有多孔结构的复合材料，其结构和力学性能表现各向异性。自然骨正是这种各向异性的取向结构，因而具有最佳的力学优势和生理学功能优势。
在骨组织修复中，组织细胞的长入，新血管的生成，营养和代谢物的交换以及支架材料的降解都要求修复材料具有高度的孔隙率和连通率。骨修复材料的多孔结构体系是新骨长入和创伤修复必备条件，没有这些多孔结构，所植入的材料不能完成细胞的爬行和成骨替代过程。孔隙率太低，表面积太小，不利于组织的长入，也不利于支架在体内的降解。因此在保证支架结构的稳定性和力学前提下，修复材料应具有高的孔隙率和连通率。孔的大小也会影响成骨的活动，过小的孔径，没有足够的空间供细胞的生长，影响细胞分泌基质和营养物质的渗入。研究表明15～50μm的孔径可以诱导纤维管组织的长入，50～150μm的孔径可刺激骨样组织的生成，而150～500μm的孔径可以直接诱发矿化骨的生成。太大的孔径会影响材料的力学性能。孔隙不相通会使新骨之间不能相互连接，而缺乏连续性和整合性。同时会使细胞在材料内部均匀分布有利于支架内部均匀一致的组织形成。
专利CN1325734A、CN101297980A、CN1325734A、CN1647826A、CN103830775A虽然也以胶原和羟基磷灰石为主要材料制备的骨修复材料，但也加入了部分有机高分子甚至有毒性的有机溶剂。这些材料存在的普遍的缺点是：(1)胶原纤维材料或矿化胶原材料是无规律和取向性不规则各向，材料分子之间结合力弱，没有足够的机械强度，降解代谢快，不能满足成骨需要；(2)材料的孔径较小，连通率低，普遍存在的问题是新生骨组织只在支架的外缘形成，使细胞很难渗透到支架内部，妨碍了支架内部体液的交换，并最终导致支架材料内部细胞的凋亡，会使新骨之间不能相互连接，而缺乏连续性和整合性，影响大缺损区域的重建。(3)存在有毒物质残留，不利于临床应用。
本发明骨修复材料由多层材料叠加而成，而每层基体材料都具有一定的取向性，该取向性材料的多孔三维结构能很好的实现骨缺损部位与正常骨组织间的力学传递。在植入骨缺损部位初期，骨修复材料能为缺损部位提供一定的力学支撑。这种网格结构既能保证孔隙贯通性，有利于细胞粘附生长以及血管和神经的长入，也便于营养物质的传递和细胞代谢物的排除。
当支架开始降解时，该结构能与新生骨组织之间形成牢固的生物嵌合，也能在降解过程中维持良好的结构稳定性。随着骨细胞以及血管和神经的长入，新骨逐渐恢复自身的生物力学性能，同时材料也逐渐降解，并且降解产物无毒无副作用，并且随着机体的自然生理代谢而排出体外，已完成骨组织的修复和功能重建。
发明内容
为解决人工骨修复材料的力学性能低，孔径小及孔通透率差的缺陷，本发明提供具有多维通道结构的人工骨修复材料，本发明采用如下方案来实现：
具有多维通道结构的骨修复材料，具有层状的基体结构；所述基体结构的一个表面设有若干列凸台Ⅰ，另一表面设有若干列凸台Ⅱ；所述凸台Ⅰ与凸台Ⅱ相间排列；相邻的凸台Ⅰ之间、相邻的凸台Ⅱ之间构成凹槽；垂直于所述凸台Ⅰ的表面设有若干个通孔。
本发明所述通道包括主通道和非主通道：
主通道由凹槽、通孔构成；
非主通道是指除了凹槽、通孔以外的基体结构所具有的孔隙所构成的通道。
作为优选的技术方案，所述材料由至少两层所述的基体结构层叠构成；相邻两层基体结构的凹槽取向基本垂直；逐层基体结构的通孔相应地连通，便于形成纵向通道。
作为优选的技术方案，所述通孔的孔壁临近凹槽处具有裂隙，所述通孔经裂隙与相邻的凹槽连通。
作为优选的技术方案，所述基体结构(冷等静压缩后)的厚度为600～1500μm；所述通孔的直径为180～590μm；所述凹槽的宽度为180～590μm，深度为180～590μm。
作为优选的技术方案，所述每列凸台Ⅰ中，通孔的间距为180～590μm。
作为优选的技术方案，所述通孔的取向与所述基体结构的夹角为75～90度。
作为优选的技术方案，所述基体结构含有矿化胶原、胶原蛋白、陶瓷粉和金黄色葡萄球菌发酵液滤液；所述矿化胶原、胶原蛋白、陶瓷粉的重量比为10～13:1.5～4.5:1～3；所述金黄色葡萄球菌发酵液滤液的加入量以基体结构中金黄色葡萄球菌凝固酶活性1600～3200μg/g为计。
作为优选的技术方案，所述陶瓷粉包括以下重量比的二氧化硅1～5，氧化镁1～5，氟化钙1～5。
作为优选的技术方案，所述凹槽和/或通孔中填充胶原纤维和金黄色葡萄球菌发酵液滤液；所述胶原纤维与金黄色葡萄球菌发酵液滤液的重量比为5.0～15:0.12～0.4。
作为优选的技术方案，所述骨修复材料的三点弯曲强度大于40.0Mpa，压缩强度大于51.8Mpa。
具有多维通道结构的骨修复材料的制备方法，所述骨修复材料由至少两个层状的基体结构层叠构成；所述基体结构具有通孔和凹槽；
步骤一：配制基体材料
将矿化胶原与陶瓷粉混合，搅拌，调节pH值7.2～8.0，离心取沉淀物；加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液和胶原蛋白，搅拌，调节pH值为7.2～7.4，真空脱气，得基体材料；矿化胶原、胶原蛋白、陶瓷粉和金黄色葡萄球菌发酵液滤液重量比为10～13:1.5～5:1～3:0.5～1；调节pH值采用磷酸、氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠。
步骤二：预制基体(制备压缩前的层状的基体结构)
将步骤一制备的基体材料沿着同一方向压入模具中，使预制基体厚度为8～12mm；凹槽宽度为2～4mm，凹槽深度为2～4mm；凸台Ⅰ与凸台Ⅱ宽度为2～4mm；通孔直径为3～5mm，每列凸台Ⅰ中通孔间距为2～4mm。然后在30～40℃、相对湿度为90％以上的条件下，陈化8～12h，得预制基体。
步骤三：制备填充物
将胶原纤维与金黄色葡萄球菌发酵液滤液混合，搅拌，真空脱气；胶原纤维与金黄色葡萄球菌发酵液滤液的重量比为5.0～15:0.12～0.4。
步骤四：填充和层叠
向步骤二制备的预制基体的上下表面的凹槽和通孔中填充步骤三制备的填充物，然后层叠两层以上，层叠时使层间通孔相通，通孔和基体材料平面形成角度为75～90度；然后层叠预制基体至少两层以上，得层叠体。
步骤五：定型
将步骤四制备的层叠体移入液氮中冻结成型，真空冷冻干燥，采用200～400MPa冷等静压缩。
步骤六：热加工
氮气保护条件下105～125℃热处理8～12h，制得样品。
本发明所述搅拌，采用同向搅拌，一致为顺时针搅拌或一致为逆时针搅拌。
本发明制备的骨修复材料成品长宽厚尺寸可以根据临床需要进行选择，优选长宽不超过5.0cm，厚度不超过1.0cm，或者进行材料外形的处理，也可以进行碎块化处理，以便用于细微孔隙的填充。
本发明提供的具有多维通道结构的骨修复材料用于骨折修复、骨缺损修复或填充、骨矫形、植骨融合或人工骨关节置换或翻修中骨缺损。所述骨折包括闭合性或开放性骨折；所述骨缺损包括先天性骨异常、肿瘤病变切除后骨缺损；所述植骨融合包括脊柱椎体间、椎板间趾骨融合；所述骨缺损充填包括空腔科的骨缺损充填。
本发明的优点：
本发明提供的骨修复材料，由基体结构的通孔和凹槽构建而成的立体网络通道，其中填充了胶原纤维，有利于细胞粘附生长以及血管和神经的长入，也便于营养物质的传递和细胞代谢物的排除，同时会使细胞在材料内部均匀分布有利于支架内部均匀一致的组织形成；该结构材料能与新生骨组织之间形成牢固的生物嵌合，也能在降解过程中维持良好的结构稳定性；采用此方法制备的骨修复材料力学强度高，能很好的实现骨缺损部位与正常骨组织间的力学传递。在植入骨缺损部位初期，骨修复材料能为缺损部位提供一定的力学支撑；骨修复材料降解时间长，并且与新生骨组织的生成一致，利于破损骨组织修复。
本发明采用将样品进行高达200～400MPa冷等静压处理，基体结构经过压缩之后，分子之间的距离变小，范德华力、氢键等分子之间的作用力更强，特别经过热脱氢交联后材料的强度更大；材料中胶原纤维体的孔径为130～450μm；微孔占有率为60～90％。实现了真正意义的立体孔连通结构，并且这种孔径结构适合细胞的长入，会使细胞在材料内部均匀分布有利于支架内部均匀一致的组织形成。
材料中胶原蛋白和羟基磷灰石的成分比例与天然骨基本一致。基体结构使用的陶瓷粉为无机多孔材料，不但对细胞的成长有诱导作用，还对提高骨修复材料的机械强度有积极作用，避免了材料过快降解。
基体和填充物中都含有促进骨折有愈合作用的金黄色葡萄球菌发酵液滤液。金黄色葡萄球菌发酵液滤液的主要成分是蛋白质、多肽、十八种氨基酸、游离凝固酶。主要药理作用是促进骨折愈合，治疗骨质疏松症。在临床应用中主要在病变部位进行肌肉注射，效果很好，但副作用是引起局部肿胀感、疼痛、发热等现象，让病人产生排斥。本发明创造性的把金黄色葡萄球菌发酵液滤液加入到骨修复材料中，保持金黄色葡萄球菌发酵液滤液在材料中持续释放，发挥它的独特药理作用，随着组织液的渗入和材料的降解，先期胶原纤维中金黄色葡萄球菌发酵液滤液的药理成分先快速进行释放，随后基体材料中的药理成分随着基体材料的分解进行后续的持续释放，发挥长效作用。
附图说明
本发明附图4幅，
图1为本发明骨修复材料结构示意图；
图2为实施例4制备样品的扫描电镜图；
图3骨修复材料非主通道部分扫描电子显微镜图像，从扫描图中可见骨修复材料的结构为多维立体，非主通道部分孔径为30-180μm，微孔占有率为85％；
图4骨修复材料主通道中孔径分布，可见主通道中胶原纤维的孔径主要为130-450μm；
图中，1基体结构；2凸台Ⅰ；3凸台Ⅱ；4凹槽；5通孔；6裂隙。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明原料采用本领域技术通用材料即可实现发明效果，以下为实施例为优选的原料预处理方案：
1、矿化胶原：制备方法参见MasanoriKikuchi,SoichiroItoh,ect.Self-organizationmechanisminaBone-LikeHydroxyapatite/CollagenNanocompositesynthesizedinvitroandItsBiologicalRactioninvivo.Biomaterials22(2001)1705-1711。其中Ca:P＝1～2:1，羟基磷灰石:胶原蛋白＝4:0.8～1.2，羟基磷灰石的c轴和胶原纤维长度平行，电导率小于20us/cm，含水量80％(g/g)。
2、陶瓷粉：将按重量比二氧化硅1～5，氧化镁1～5，氟化钙1～5与聚乳酸混合，成型，200℃烘干，然后在1100～1300℃煅烧5h，冷却后粉碎成粒径为80～300μm，孔径为60～210μm，孔隙率大于80％，部分孔是相通的多孔结构体。
3、金黄色葡萄球菌发酵液滤液：市售(购自于长春高士达生化药业公司)的金黄色葡萄球菌发酵液滤液采用截留分子量为20000道尔顿的超滤膜超滤，膜上部分为含凝固酶浓缩液，再经-0.098MPa40℃低温真空浓缩制备金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固酶活性不小于3200μg/ml的浓缩液。
4、胶原纤维：
a.将纯度为99.5％以上的牛跟腱和/或马跟腱的I胶原溶于浓度为20mM醋酸或磷酸溶液中，胶原浓度为2.0g/L，向胶原溶液中滴加碱液，浓度为70mM，并保持10mMMg2+、20mMK+、20mMHPO4 3+离子，pH值7.0。获得胶原纤维，陈化4h，然后在4℃6000rpm离心30min，收集胶原纤维沉淀，含水量85％(g/g)。
实施例1-4用于压制基体结构的模具依照以下结构加工：
基体具有层状的基体结构1；所述基体结构1的一个表面设有若干列凸台Ⅰ2，另一表面设有若干列凸台Ⅱ3；所述凸台Ⅰ2与凸台Ⅱ3相间排列；相邻的凸台Ⅰ2之间、相邻的凸台Ⅱ3之间构成凹槽4；垂直于所述凸台Ⅰ2表面设有若干个通孔5。材料由至少两层所述的基体结构1层叠构成；相邻两层基体结构1的凹槽4取向基本垂直；逐层基体结构1的通孔5相应地连通。通孔5的孔壁临近凹槽4处具有裂隙6，所述通孔5经裂隙6与相邻的凹槽4连通。
实施例1
骨修复材料制备
步骤一配制基体材料
称取50g矿化胶原材料(含水量为80％)，向其中加入陶瓷粉2g，以100rpm的转速顺时针搅拌均匀，用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节pH值到7.0，然后用0.5M碳酸钠溶液调节pH值到7.2，电导率为1.5ms/cm。静止30min，10000rpm4℃离心30min去掉上清液。向沉淀中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使凝固酶活性为1600μg/g，加入37.5g胶原蛋白材料(胶原蛋白的纯度为40mg/g)，继续同一方向均匀搅拌，并调节沉淀使复合矿化胶原基体的pH值为7.2，电导率为3.0ms/cm。在大于1.01×102Pa真空条件下脱气，再继续用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节使电导率为7.0ms/cm。
步骤二预制基体(制备压缩前的层状基体结构)
将制备的基体材料向同一顺应方向压入模具中，使预制基体的厚度为8mm，凹槽深度为2mm，凹槽宽度为2mm；凸台Ⅰ与凸台Ⅱ均宽2mm；通孔孔径3mm，裂隙宽度1mm；每列凸台Ⅰ中通孔间距为2mm。然后在30℃，相对湿度为90％以上的条件下陈化12h，得预制基体。
步骤三制备填充物
称取胶原纤维加入水稀释成15mg/g，向其中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固活性为400μg/g，顺序搅拌均匀，在1.01×103Pa压力下真空脱气。
步骤四填充、层叠
向步骤二制备的预制基体上下表面的凹槽和通孔中填充步骤三制备的填充物；填充时从一侧向另一侧水平铺入或充入；然后进行立体层叠预制基体，基体层数为4层，层叠时使层间通孔相通，通孔和基体材料平面形成角度为75～90度，得层叠体。
步骤五定型
将步骤四制备的层叠体按照垂直于液面方向缓慢移入液氮中冻结成型，然后真空冷冻干燥，当产品水分含量为10～15％(g/g)时，进行200MPa的冷等静压缩，然后再继续真空干燥至水分含量为5％以下。
压缩后，骨修复材料厚度为4000μm；非主通道部分孔径为30～180μm，主通道部分孔径为130～450μm。
步骤六热加工
将材料进行高纯氮气保护条件下110℃交联10h，制得产品。
实施例2
步骤一配制基体材料
称取65g矿化胶原材料(含水量为80％)，向其中加入陶瓷粉2g，以100rpm的转速顺时针搅拌均匀，然后用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节pH值到7.0，然后用0.5M碳酸钠溶液调节pH值到7.2，电导率为1.5ms/cm。静止30min，10000rpm4℃离心30min去掉上清液。向沉淀中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使凝固酶活性为3200μg/g，加入75g胶原蛋白材料(胶原蛋白的纯度为40mg/g)，继续同一方向均匀搅拌，并调节沉淀使复合矿化胶原基体的pH值为7.2，电导率为3.0ms/cm。在大于1.01×102Pa真空条件下脱气，再继续用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节使电导率为7.0ms/cm。
步骤二预制基体(制备压缩前的层状的基体结构)
将制备基体材料向同一顺应方向压入模具中，使预制基体的厚度为9mm，凹槽深度为4mm，凹槽宽度为3mm；凸台Ⅰ与凸台Ⅱ均宽3mm；通孔孔径4mm，裂隙宽度1mm；每列凸台Ⅰ中通孔间距为3mm。然后在30℃，相对湿度为90％以上的条件下陈化12h，得预制基体。
步骤三制备填充物
称取胶原纤维加入水稀释成10mg/g，向其中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固活性为400μg/ml，顺序搅拌均匀，在1.01×103Pa压力下真空脱气。
步骤四填充、层叠
向步骤二制备的预制基体的上下表面、凹槽和通孔用填充物从一侧向另一侧水平铺入或充入；然后进行立体层叠预制基体，基体材料层数为4层，层叠时使层间通孔相通，通孔和基体材料平面形成角度为75～90度，得层叠体。
步骤五定型
将步骤四制备的层叠体按照垂直于液面方向缓慢移入液氮中冻结成型，然后真空冷冻干燥，当产品水分含量为10～15％(g/g)时，进行200MPa的冷等静压缩，然后再继续真空干燥至水分含量为5％以下。
压缩后，骨修复材料厚度为4000μm；非主通道部分孔径为30～180μm，主通道部分孔径为130～450μm。
步骤六热加工
将材料进行高纯氮气保护条件下105℃交联12h，制得产品。
实施例3
步骤一配制基体材料
称取50g矿化胶原材料材料(含水量为80％)，向其中加入陶瓷粉1g，以100rpm的转速顺时针搅拌均匀，然后用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节pH值到7.0，然后用0.5M碳酸钠溶液调节pH值到7.2，电导率为1.5ms/cm。静止30min，10000rpm4℃离心30min去掉上清液。向沉淀中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使凝固酶活性为1600μg/g，加入75g胶原蛋白材料(胶原蛋白的纯度为40mg/g)，继续同一方向均匀搅拌，并调节沉淀使复合矿化胶原基体的pH值为7.2，电导率为3.0ms/cm。在大于1.01×102Pa真空条件下脱气，再继续用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节使电导率为8.0ms/cm。
步骤二预制基体(制备压缩前的层状的基体结构)
将制备的基体材料向同一顺应方向压入模具中，使预制基体厚度为8mm，凹槽深度为2.5mm，凹槽宽度为2.5mm；凸台Ⅰ与凸台Ⅱ均宽2.5mm；通孔孔径3.5mm，裂隙宽度1mm；每列凸台Ⅰ中通孔间距为2.5mm。然后在30℃，相对湿度为90％以上的条件下陈化12h，得预制基体。
步骤三制备填充物
称取胶原纤维加入水稀释成8mg/g，向其中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固活性为400ug/g，顺序搅拌均匀，在1.01×103Pa压力下真空脱气。
步骤四填充、层叠
向步骤二制备的预制基体的上下表面的凹槽和通孔用填充物从一侧向另一侧水平铺入或充入；然后进行立体层叠预制基体；基体材料层数为4层，层叠时使层间通孔相通，通孔和基体材料平面形成角度为75～90度，得层叠体。
步骤五定型
将步骤四制备的层叠体按照垂直于液面方向缓慢移入液氮中冻结成型，然后真空冷冻干燥，当产品水分含量为10～15％(g/g)时，进行200MPa的冷等静压缩，然后再继续真空干燥至水分含量为5％以下。
压缩后，骨修复材料厚度为4000μm；非主通道部分孔径为30～180μm，主通道部分孔径为130～450μm。
步骤六热加工
将材料进行高纯氮气保护条件下110℃交联10h，制得产品。
实施例4
步骤一配制基体材料
称取65g矿化胶原材料(含水量为80％)，向其中加入陶瓷粉3g，以100rpm的转速顺时针搅拌均匀，然后用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节pH值到7.0，然后用0.5M碳酸钠溶液调节pH值到7.2，电导率为2.5ms/cm。静止30min，10000rpm4℃离心30min去掉上清液。向沉淀中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使凝固酶活性为3200μg/g，加入112.5g胶原蛋白材料(胶原蛋白的纯度为40mg/g)，继续同一方向均匀搅拌，并调节沉淀使复合矿化胶原基体的pH值为7.2，电导率为3.0ms/cm。在大于1.01×102Pa真空条件下脱气，再继续用1.0M磷酸液和1.0M氢氧化钠碱液调节使电导率为10.0ms/cm。
步骤二预制基体(制备压缩前的层状的基体结构)
将制备的基体材料向同一顺应方向压入模具中，使预制基体厚度为9mm，凹槽深度为4mm，凹槽宽度为4mm；凸台Ⅰ与凸台Ⅱ均宽4mm；通孔孔径5mm，裂隙宽度1mm；每列凸台Ⅰ中孔间距为4mm。然后在30℃，相对湿度为90％以上的条件下陈化12h，得预制基体。
步骤三制备填充物
称取胶原纤维加入水稀释成5mg/g，向其中加入金黄色葡萄球菌发酵液滤液，使金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固活性为400ug/g，顺序搅拌均匀，在1.01×103Pa压力下真空脱气。
步骤四填充、层叠
向步骤二制备的预制基体的上下表面的凹槽和通孔用填充物从一侧向另一侧水平铺入或充入，然后进行立体层叠预制基体；基体材料层数为4层，叠层时上下孔一一对应，得层叠体。
步骤五定型
将步骤四制备的层叠体按照垂直于液面方向缓慢移入液氮中冻结成型，然后真空冷冻干燥，当产品水分含量为10～15％(g/g)时，进行200MPa的冷等静压缩，然后再继续真空干燥至水分含量为5％以下。
压缩后，骨修复材料厚度为4200μm；非主通道部分孔径为30～180μm，主通道部分孔径为130～450μm。
步骤六热加工
将材料进行高纯氮气保护条件下125℃交联8h，制得样品。
结果检测
1弯曲强度检测
按照实施例1制备骨修复材料样品，样品层数为4层，200Mpa压缩后，长为20mm，宽10mm，厚为4.0mm。将样品用英斯特朗(instron)5569弯曲试验机进行三点弯曲检测，将跨距设置为15mm，加载速度为3mm/min，将样品加载后，将载荷及位移调零，载荷设置为1000N。实验速度设置为3mm/min，点击计算机界面上的运行按钮，进行弯曲试验，检测结果如下：
表一样品的弯曲强度检测结果
2压缩强度检测
按照实施例4制备骨修复材料样品，样品层数为4层，200Mpa压缩后，长为20mm，宽10mm，厚为4.2mm，将样品用英斯特朗(instron)5500R试验机进行强度检测试验，抗压强度为试样形变1mm时单位面积所承受的最大压力，压缩速率为0.3mm/min，检测结果如下：
表二样品的压缩强度检测结果
3产品结构检测
按照实施例4制备样品，样品层数为4层，200Mpa压缩后，长为20mm，宽10mm，厚为4.2mm。将样品喷金，用扫描电子显微镜EVO18(SEM))进行微结构扫描，非主通道部分扫描图谱见图3，骨修复材料主通道部分孔径比例见图4。

Claims (10)

1.具有多维通道结构的骨修复材料，具有层状的基体结构(1)；
所述基体结构(1)的一个表面设有若干列凸台Ⅰ(2)，另一表面设有若干列凸台Ⅱ(3)；
所述凸台Ⅰ(2)与凸台Ⅱ(3)相间排列；
相邻的凸台Ⅰ(2)之间、相邻的凸台Ⅱ(3)之间构成凹槽(4)；
垂直于所述凸台Ⅰ(2)表面设有若干个通孔(5)。
2.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述材料由至少两层所述的基体结构(1)层叠构成；
相邻两层基体结构(1)的凹槽(4)取向基本垂直；
逐层基体结构(1)的通孔(5)相应地连通。
3.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述通孔(5)的孔壁临近凹槽(4)处具有裂隙(6)，所述通孔(5)经裂隙(6)与相邻的凹槽(4)连通。
4.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述基体结构(1)的厚度为600～1500μm；
所述通孔(5)的直径为180～590μm；
所述凹槽(4)的宽度为180～590μm，深度为180～590μm。
5.根据权利要求5所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述每列凸台Ⅰ(2)中，通孔的间距为180～590μm。
6.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述通孔(5)的取向与所述基体结构(1)的夹角为75～90度。
7.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述基体结构含有矿化胶原、胶原蛋白、陶瓷粉和金黄色葡萄球菌发酵液滤液；所述矿化胶原、胶原蛋白、陶瓷粉的重量比为10～13:1.5～4.5:1～3；所述金黄色葡萄球菌发酵液滤液的加入量以基体结构中金黄色葡萄球菌发酵液滤液凝固酶活性1600～3200μg/g为计。
8.根据权利要求8所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述陶瓷粉包括以下重量比的二氧化硅1～5，氧化镁1～5，氟化钙1～5。
9.根据权利要求1或2或3所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述凹槽(4)和/或通孔(5)中填充胶原纤维和金黄色葡萄球菌发酵液滤液；
所述胶原纤维与金黄色葡萄球菌发酵液滤液的重量比为5.0～15:0.12～0.4。
10.根据权利要求1所述的具有多维通道结构的骨修复材料，其特征在于：
所述骨修复材料的三点弯曲强度大于40.0Mpa，压缩强度大于51.8Mpa。
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