CN106421894A - 一种骨组织工程支架材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种骨组织工程支架材料，是由经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末和聚左旋乳酸制备而成的复合纤维膜，在所述的复合纤维膜中，经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的质量百分比浓度为1%~15%。本发明还提供了上述骨组织工程支架材料的制备方法，包括用硬脂酸对羟基磷灰石粉末进行表面改性，羟基磷灰石粉末和聚左旋乳酸溶液共混以及共混溶液的静电纺丝三个步骤。本发明的骨组织工程支架复合纤维膜具有多孔连通结构，羟基磷灰石粉末与聚乳酸基体结合牢固，在降解过程中羟基磷灰石粉末不易脱落，降解产物对人体酸碱度影响小等优点，多孔结构有利于营养和代谢物的传输等方面优于现有材料。

Description

一种骨组织工程支架材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料学领域，涉及一种骨组织工程支架材料及其制备方法。
背景技术
骨组织工程在治疗临床骨缺损的应用中具有显著优势，骨组织工程的3个基本要素是种子细胞、信号因子和支架材料。骨组织工程过程一般是将体外培养良好的种子细胞移植到合适的支架材料上继续培养，一段时间后形成新骨，且支架材料被降解，最终达到修复骨缺损的目的。支架材料作为骨组织工程的重要组成部分，在整个过程中具有重要作用。
理想的骨组织工程支架材料应具备的条件：(1)生物相容性和表面活性：有利于细胞的黏附，无毒，不致畸，不引起炎症反应，为细胞的生长提供良好的微环境，能安全用于人体；(2)骨传导性和骨诱导性：具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度，具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能；(3)生物可降解性：在组织形成过程中逐渐分解，并且速度与组织细胞的生长速度相一致，降解时间应能调控；(4)合适的孔径和孔隙率，在维持一定的外形和机械强度的前提下，通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可能高，同时孔间具备连通孔隙，这样有利于细胞的黏附和生长恻，促进新骨向材料内部的长入，利于营养成分的运输和代谢产物的排出；(5)机械强度和可塑性：材料可被加工成所需的形状，并且在植入体内后的一定时间内仍可保持其形状。
现有的支架材料可分为无机材料和有机材料。应用于骨组织工程的无机材料有生物陶瓷(氧化铝陶瓷、羟基磷灰石、磷酸三钙)，多孔金属(不锈钢、钴基合金、记忆合金，钛及钛合金)，其中羟基磷灰石是生物体骨骼和牙齿的重要组成成分，具有优良的生物活性，可与人体自然骨形成牢固的化学键合，有一定生物力学强度；缺点主要为塑形困难，不利于新生骨的改建，同时其材料孔的相互连通程度及连通大小对骨传导性能有较大影响。有机材料应用于骨组织工程的有机高分子材料有聚丁酸、聚偶磷氮、聚酸酐、聚乙二醇、聚尿烷、聚乳酸，聚羟基乙酸及其共聚物，这类材料的优点是：易塑形，可降解性和细胞相容性好，材料的吸收率可以控制；缺点是细胞吸附能力弱，降解产物对微环境有影响。聚乳酸PLA)为一种合成聚合物支架材料，具有无毒、与人体相容性好、在体内可完全降解吸收等优点，但也具有降解产物偏酸性而易引起体内无菌性炎症反应等缺点。
如上所述,单一的有机物和单一的无机物都不是用于骨移植的理想支架材料,而在有机物中添加纳米粉末的无机物，如纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料可综合两种材料的优点，具有显著优势。但是，由于纳米羟基磷灰石存在易团聚的问题，很难达到羟基磷灰石粉末均匀分布的复合材料。而且，要获得有利于骨组织工程需要的多孔结构的复合材料也是要解决的问题。此外，由于羟基磷灰石粉末与聚乳酸基体间物理化学性质的差异，造成两者之间的界面结合不牢，在降解过程中羟基磷灰石粉末易从聚乳酸基体中脱落，造成复合材料过早失效。针对现有技术的不足，本发明制备了一种新型的骨组织支架材料。经查新，检索到与本申请相关的羟基磷灰石/聚乳酸复合材料相关专利如下：
申请号为CN200810130569的专利公开了一种生物源性含钙化层骨软骨组织工程支架。该支架为多层结构，其一侧为至少含一层无细胞成分的II型胶原为主的基质，另一侧为至少含一层无细胞成分的软骨下骨层结构，中间含有一个无细胞成分的钙化层结构。该钙化层脱细胞结构去除了细胞成分结构，具备正常钙化层结构的连接、分散应力及隔离软骨和软骨下骨微环境功能。该支架具有引导骨软骨组织再生的功能，有利于体内骨软骨缺损修复，并且具有生物可降解性。但该支架材料不是多孔结构，不利于细胞的粘附和生长，营养成分的运输和代谢产物的排出。
申请号为CN200710078264的专利公开了一种具有仿生功能界面骨软骨复合组织一体化工程支架，从上至下由软骨层、钙化层和软骨下骨层组成，软骨层与钙化层之间、钙化层和软骨下骨层之间有机连接；软骨层的组成材料为II型胶原和壳聚糖，II型胶原/壳聚糖以共价键形式连接；钙化层的组成材料为II型胶原和羟基磷灰石，II型胶原/羟基磷灰石以共价键形式连接；软骨下骨层的组成材料为I型胶原和羟基磷灰石，I型胶原/羟基磷灰石以共价键形式连接；在软骨层和软骨下骨层内都设置有一个以上的孔隙，孔隙的孔径为100μm～500μm。该发明的支架，具有具有仿生功能界面和良好的生物相容性、可控降解性和足够机械强度，降解吸收速度与宿主体内新生组织生长速度匹配。但该方法支架材料结构和制备工艺复杂，材料的可塑性较差，应用难度较大。而且，该方法中不同的层之间在应用中也存在分离的可能。
申请号为CN200910111132的专利公开了一种纳米碳磷灰石/壳聚糖-聚乳酸骨组织工程支架材料的制备方法。其技术方案是以冰醋酸和少量水作为聚乳酸和壳聚糖的共溶剂配制成聚乳酸和壳聚糖的共溶液，并直接把粉末状的纳米碳磷灰石加入聚乳酸和壳聚糖的共溶液中。然后加入NaOH溶液相分离成型制备纳米碳磷灰石/壳聚糖-聚乳酸多孔复合支架材料。该方法的优点是聚乳酸、壳聚糖和纳米碳磷灰石三种物质一次成型，避免使用有毒的有机溶剂，制备工艺简单。所制备的纳米碳磷灰石呈短棒状，长度为50～80nm，产率高，材料的孔隙率高，约90％，孔径在100～800μm，具有更好的生物相容性。但该方法制备的支架材料中存在纳米碳磷灰石易团聚的问题，且该支架材料的孔隙率过高造成机械强度不足。
申请号为CN201610247466的专利公开了一种骨组织工程用聚乳酸/羟基磷灰石晶须复合多孔支架及其制备方法，该复合多孔支架由聚乳酸和羟基磷灰石晶须组成，其中羟基磷灰石晶须为0.5-50wt％，聚乳酸为50-99.5wt％，该申请采用溶剂浇铸-真空挥发-粒子沥滤的方法制备，工艺简单，便于操作，产量稳定，制得的复合多孔支架孔隙率为45.8-91.1％，不规则直通孔的孔径为50-600μm，复合多孔支架抗压强度为1.2-19.1MPa。但该方法仍存在聚乳酸和羟基磷灰石两者结合不牢，复合材料强度低，使用中羟基磷灰石粉末易从聚乳酸基体中脱落等问题。
申请号为CN201210308277专利公开了一种制备低聚乳酸基-β-环糊精/聚乳酸共混纳米纤维的方法。将低聚乳酸基-β-环糊精和聚乳酸溶解在二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌至完全溶解，将溶液静置超声得到透明的低聚乳酸基-β-环糊精/聚乳酸溶液。将低聚乳酸基-β-环糊精/聚乳酸共混溶液加入注射泵，调整纺丝电压为15～28kV；喷丝头到收集板的距离15～25cm；溶液流量为1.0～2.0mL/h；收集器为铝箔，进行高压静电纺丝，得到低聚乳酸基-β-环糊精/聚乳酸共混纳米纤维。该申请所制备的功能化纳米纤维具有良好的生物相容性，生物可降解性，纤维具有较高的强度，可进一步制备多孔材料。但该支架材料中含有的-β-环糊精与羟基磷灰石或磷酸钙等相比，降解时产生的钙磷离子较少，骨诱导性能不足。
申请号为CN201410468060专利公开了一种聚乳酸纳米孔纤维膜的制备方法。包括：将用于静电纺丝的聚乳酸粉末溶于单一组分的溶剂中，然后采用水浴接收槽接收纤维膜，通过相转化制得具有纳米孔结构的聚乳酸纤维膜。该申请操作方法简单，成本低，实施条件温和，在常规湿度下即可进行。所得的聚乳酸纳米孔纤维膜在单根纤维上能呈现出孔径为几十到几百纳米的多孔结构，该纳米孔纤维膜具有孔隙率高，比表面积大的特点，为骨组织支架材料的提供了一种良好的成型方法。但该方法中单一的聚乳酸纤维膜由于骨诱导性不足，并不适用于骨组织工程支架材料。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种骨组织工程支架材料及其制备方法，所述的这种骨组织工程支架材料及其制备方法要解决现有技术中的骨组织工程支架材料机械强度不高，同时不利于细胞生长的技术问题。
本发明提供了一种骨组织工程支架材料，是由经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末和聚左旋乳酸制备而成的复合纤维膜，在所述的复合纤维膜中，经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的质量百分比浓度为1％～15％。
进一步的，在所述的复合纤维膜中，经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的质量百分比浓度为5％～10％。
本发明还提供了上述的一种骨组织工程支架材料的制备方法，包括如下步骤：
1)一个制备经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的步骤；将羟基磷灰石粉末加入无水乙醇中超声分散，得到质量百分比浓度为10％的悬浮液；将硬脂酸加入无水乙醇中，配成质量百分比浓度为10％的硬脂酸溶液；然后将羟基磷灰石悬浮液和硬脂酸溶液按照体积比1:1～3混合，继续加热搅拌，使硬脂酸和羟基磷灰石充分反应，抽滤除去溶剂，经真空干燥，得到改性的羟基磷灰石粉末；
2)将二氯甲烷和二甲基甲酰胺按照体积比7:3的比例混合配成混合溶剂；将聚左旋乳酸溶于混合溶剂中，使得聚左旋乳酸在混合溶剂中的质量百分比浓度为10％；将改性的羟基磷灰石粉末加入到混合溶剂中超声分散，得到改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液，改性的羟基磷灰石粉末在混合溶剂中的质量百分比浓度为10％，然后将改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液加入到聚左旋乳酸溶液中，改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液和聚左旋乳酸溶液的质量比为1～15:85～99，搅拌后超声分散，得到两种溶液的混合物；
3)将步骤(2)中的两种溶液的混合物进行静电纺丝，经真空干燥去除溶剂得到骨组织工程支架材料。
进一步的，静电纺丝的条件为：电压：8-12kV，接收板距针孔：10-20cm。
本发明通过在聚乳酸基体中加入适量的纳米羟基磷灰石中和聚乳酸分解产物，使支架材料降解过程中模拟体液的pH值保持在6.9～7.4之间，该值与体液本身的pH值7.2～7.4非常接近，而且纳米羟基磷灰石粉末降解时释放出钙离子和磷酸根离子，为新骨生长提供钙磷来源，促进新骨生长。本发明中的纳米羟基磷灰石粉末采用硬脂酸改性，提高羟基磷灰石与聚乳酸的界面相容性，从而改善了两者之间的结合，提高了支架材料强度，与未改性的相比，复合材料的强度提高约10％～20％。
其次，本发明的骨组织工程支架材料采用静电纺丝的方法制备复合材料的纳米纤维膜，该纤维膜具有多孔结构和良好的可塑性，其孔径大小和孔隙率可调。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的骨组织工程支架复合纤维膜具有多孔连通结构，羟基磷灰石粉末与聚乳酸基体结合牢固，在降解过程中羟基磷灰石粉末不易脱落，降解产物对人体酸碱度影响小等优点，多孔结构有利于营养和代谢物的传输等方面优于现有材料。
附图说明
图1是实施例1中复合纤维膜形貌图。
图2是实施例中复合纤维膜形貌图。
图3是实施例中复合纤维膜形貌图。
图4是实施例中复合纤维膜形貌图。
图5是羟基磷灰石粉末含量为20％的复合纤维膜形貌图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
本发明选用的聚左旋乳酸，Mw＝6.0×105，美国Nature works公司制造，分析纯硬脂酸，羟基磷灰石粉末由四川大学生物材料工程研究中心提供。
本发明所用的静电纺丝设备为上海苏特电气有限公司生产的ZGF2000高频直流高压发生器，针孔直径：50nm。
本发明中采用FEG Quanta 450型场发射环境扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料断面的形貌。
本发明中硬脂酸改性对复合材料中羟基磷灰石粉末与聚左旋乳酸基体结合的影响用拉伸法测试。拉伸试样为块装材料，在天誉机械设备(上海)有限公司R 3221热压机上制备，热压温度为160℃，压力为5MPa，复合材料样品尺寸：80×10×2mm样品。复合材料拉伸性能测试在Zwick/Roell 2.5kN拉伸试验机上进行加载速度2mm/min。
本发明所用的模拟体液配置方法和使用方法见(刘宣勇.生物医用钛材料及其表面改性.化学工业出版社,2009，P145)
本发明中采用梅特勒-托利多FE-20pH计测量模拟体液pH值。
实施例
将羟基磷灰石粉末加入无水乙醇中超声分散10min，得到含羟基磷灰石粉末质量百分比浓度为10％的悬浮液；将硬脂酸溶于60℃无水乙醇中，配成质量百分比浓度为10％的硬脂酸溶液。然后按照羟基磷灰石悬浮液与硬脂酸溶液1:1～3的体积比，将硬脂酸溶液加入处于电磁搅拌状态的60℃羟基磷灰石粉末悬浮液中，继续加热搅拌，使改性剂和羟基磷灰石粉末充分反应，抽滤除去溶剂，60℃真空干燥24h，得到改性羟基磷灰石粉末。
将二氯甲烷和二甲基甲酰胺按照体积比7:3的比例混合配成混合溶剂。将聚左旋乳酸在混合溶剂中溶解，配成质量百分比浓度为10％的溶液。将改性羟基磷灰石粉末加入到混合溶剂，配成悬浮液，超声分散10min，改性的羟基磷灰石粉末在混合溶剂中的质量百分比浓度为10％，然后将羟基磷灰石悬浮液和聚左旋乳酸溶液按照质量比为1～15:85～99混合，超声分散10min，得到羟基磷灰石粉末和聚乳酸混合溶液。将两种溶液的混合物进行静电纺丝，经真空干燥去除溶剂得到骨组织工程支架材料。静电纺丝的条件为：电压：8-12kV，接收板距针孔：10-20cm。
硬脂酸改性前后羟基磷灰石粉末/聚左旋乳酸复合材料强度的见表-1，由表-1可见，硬脂酸改性能明显提高复合材料中羟基磷灰石粉末/聚左旋乳酸的结合。与未改性的相比，改性后的复合材料强度提升约10％～20％。
表-1硬脂酸改性对羟基磷灰石粉末/聚左旋乳酸复合材料强度的影响
羟基磷灰石含量(w.％) 硬脂酸改性 抗拉强度(MPa) 备注
1 否 64.3 比较例
5 否 50.2 比较例
10 否 46.1 比较例
15 否 43.5 比较例
1 是 72.4 实施例
5 是 64.3 实施例
10 是 61.1 实施例
15 是 58.1 实施例
将混合溶液在静电纺丝设备上进行静电纺丝。用FEG Quanta 450型场发射环境扫描电子显微镜观察复合纤维膜形貌。具体实施例中参数见表-2，实施例得到的复合纤维膜形貌如图-1所示。由复合纤维膜形貌可知，在实施例的纺丝电压和接收距离条件下，纤维膜具有多孔结构，复合纤维粗细较均匀、纤维具有较高的长度。但是，随着羟基磷灰石粉末含量的增加，当其含量超过15％后，纺出的丝出现羟基磷灰石粉末形成的“结瘤”，丝长度降低，成丝效果不佳，见图-2，故羟基磷灰石粉末含量不宜超过15％。
表-2实施例中静电纺丝参数
实施例 静电纺丝电压(kV) 接收板距离(cm)
实施例一 8 10
实施例二 8 20
实施例三 12 10
实施例四 12 20
表-3：羟基磷灰石含量对支架材料降解过程中模拟体液pH值的影响
由表-3可以看出，随着复合材料中羟基磷灰石含量的增加，聚乳酸的酸洗降解物造成的模拟体液酸洗增加的现象得到有效抑制，当羟基磷灰石含量超过5.w.％时，此效果较好。
上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种骨组织工程支架材料，其特征在于：是由经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末和聚左旋乳酸制备而成的复合纤维膜，在所述的复合纤维膜中，经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的质量百分比浓度为1%~15%。
2.根据权利要求1所述的一种骨组织工程支架材料，其特征在于：在所述的复合纤维膜中，经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的质量百分比浓度为5%~10%。
3.权利要求1所述的一种骨组织工程支架材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）一个制备经硬脂酸改性的羟基磷灰石粉末的步骤；将羟基磷灰石粉末加入无水乙醇中超声分散，得到质量百分比浓度为10%的悬浮液；将硬脂酸加入无水乙醇中，配成质量百分比浓度为10%的硬脂酸溶液；然后将羟基磷灰石悬浮液和硬脂酸溶液按照体积比1:1~3混合，继续加热搅拌，使硬脂酸和羟基磷灰石充分反应，抽滤除去溶剂，经真空干燥，得到改性的羟基磷灰石粉末；
2）将二氯甲烷和二甲基甲酰胺按照体积比7:3的比例混合配成混合溶剂；将聚左旋乳酸溶于混合溶剂中，使得聚左旋乳酸在混合溶剂中的质量百分比浓度为10%；将改性的羟基磷灰石粉末加入到混合溶剂中超声分散，得到改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液，改性的羟基磷灰石粉末在混合溶剂中的质量百分比浓度为10%，然后将改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液加入到聚左旋乳酸溶液中，改性的羟基磷灰石粉末的悬浮液和聚左旋乳酸溶液的质量比为1~15:85~99，搅拌后超声分散，得到两种溶液的混合物；
3）将步骤（2）中的两种溶液的混合物进行静电纺丝，经真空干燥去除溶剂得到骨组织工程支架材料。
4.根据权利要求3所述的所述的一种骨组织工程支架材料的制备方法，其特征在于：静电纺丝的条件为：电压：8-12 kV，接收板距针孔：10-20 cm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107670111A (zh) * 2017-08-29 2018-02-09 暨南大学 一种高度取向复合纤维膜及其制备方法与应用
CN114525630A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 中国人民解放军东部战区总医院 一种复合纤维支架及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105497977A (zh) * 2015-12-17 2016-04-20 雷春生 一种羟基磷灰石/壳聚糖/聚乳酸复合生物材料的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105497977A (zh) * 2015-12-17 2016-04-20 雷春生 一种羟基磷灰石/壳聚糖/聚乳酸复合生物材料的制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENGCANG MA ET AL: "Improvement of β-TCP/PLLA biodegradable material by surface modification with stearic acid", 《MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING C》 *
冉旭等: "硬脂酸对纳米羟基磷灰石表面的改性机理", 《材料导报》 *
汪济奎等: "《新型功能材料导论》", 31 October 2014, 华东理工大学出版社 *
陈赛等: "硬脂酸改性β-TCP的分析测定及其PLLA复合纳米纤维膜性能研究", 《分析测试学报》 *
陈赛等: "硬脂酸改性β-磷酸三钙及其复合材料机械性能研究", 《材料科学与工艺》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107670111A (zh) * 2017-08-29 2018-02-09 暨南大学 一种高度取向复合纤维膜及其制备方法与应用
CN107670111B (zh) * 2017-08-29 2021-02-05 暨南大学 一种高度取向复合纤维膜及其制备方法与应用
CN114525630A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 中国人民解放军东部战区总医院 一种复合纤维支架及其制备方法和应用

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