CN109045359A - 一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法，该方法包括：将聚醚醚酮薄膜置于丙酮溶液中加热回流12h不断搅拌，然后取出依次用丙酮、水、75％乙醇超声清洗30min，得到中间品A；将胶原蛋白溶于0.1‑1％乙酸溶液中，制成0.1‑3％的胶原蛋白溶液，于PBS缓冲液中透析至中性，得到中间品B；在中间品B中加入脱钙人牙基质颗粒均匀搅拌，得到中间品C；将所述中间品A放入中间品C中交联冻干。本发明复合材料克服了DTM、胶原蛋白机械力学弱的缺点，在弹性模量和拉伸强度方面接近骨组织，同时具有良好的骨诱导作用，且该复合材料还能避免产生免疫排斥反应，降低术后修复失败概率，减轻病患痛苦。

Description

一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及骨修复技术领域，具体涉及一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法。
背景技术
颌面部的外伤、炎症、肿瘤等原因常造成不同程度的骨缺损，严重者导致面部畸形，对患者的生活质量和心理健康造成不良影响。自体骨是一直以来被认为最有效的骨修复材料，其具有骨诱导活性和无免疫原性。但自体骨来源不足，常常会给患者带来二次伤害，所以临床应用受到限制。同种异体骨和异种骨是目前应用较多的骨修复材料，但存在免疫原性和传播疾病等危险。21世纪以来，研究者合成出多种化学合成骨修复材料，如生物陶瓷类、高分子材料、骨水泥等，临床选择性增多，价格降低，减轻患者的经济负担。但化学合成骨具有免疫排斥反应，不可降解或骨诱导性差等缺点。因此，现有技术有待于进一步改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明的提供一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法，所采用的技术方案为：
一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，包括如下步骤：
将聚醚醚酮(PEEK)薄膜置于丙酮溶液中加热回流12h并不断搅拌，然后取出，依次用丙酮、水、75％乙醇超声清洗30min，得到中间品A；
将胶原蛋白溶于0.1-1％乙酸溶液中，制成0.1-3％的胶原蛋白溶液，于PBS缓冲液中透析至中性，得到中间品B；
在中间品B中，加入脱钙人牙基质(DTM)颗粒，均匀搅拌，得到中间品C；
将所述中间品A放入中间品C中交联，冻干。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，聚醚醚酮薄膜按照所需形状裁剪成面积为40mm2-100mm2薄膜。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，PBS缓冲液由KH2PO4和Na2HPO4配置，浓度为0.01mol/L，pH为7.4。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，所述胶原蛋白为I型胶原蛋白。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，中间品C中脱钙人牙基质颗粒占比重80-90％。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，将所述中间品A放入中间品C中交联，冻干具体为：将中间品A放入中间品C中，4℃下静置24h，取出干燥，再放入交联溶液中，4℃下震荡反应1h。取出放入PBS缓冲溶液中，静置2h，然后用去离子水清洗5-8次，辐照灭菌，真空干燥，包装。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，所述交联溶液为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶解于PBS缓冲溶液中制得。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，中间品A放入中间品C中交联浓度：0.05—15％容积比率。
所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，中间品A放入中间品C中采用辐照交联，辐照剂量1-10KGy，辐照剂量率1-150Gy·min-1。
一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料，其中，采用如权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
有益效果：本发明提供一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料及其制备方法，该复合材料克服了DTM、胶原蛋白在机械力学方面弱的缺点，使该复合材料在弹性模量和拉伸强度方面接近骨组织，同时能够在骨组织修复过程中同步释放BMP，使其具有良好的骨诱导作用，而且该复合材料还能够避免产生宿主强烈的免疫排斥反应，大大降低术后修复失败概率，减轻病患痛苦，从而使其具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例进一步阐述本发明的技术方案，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
本发明一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其中，包括如下步骤：
1、聚醚醚酮薄膜的前处理：将聚醚醚酮薄膜置于丙酮溶液中加热回流12h并不断搅拌，然后取出，依次用丙酮、水、75％乙醇超声清洗30min，得到中间品A。
其中，聚醚醚酮薄膜预处理前可按照所需形状裁剪成面积为40mm2-100mm2薄膜。
2、胶原蛋白溶液的制备：将胶原蛋白溶于0.1-1％乙酸溶液中，制成0.1-3％的胶原蛋白溶液，于PBS缓冲液中透析至中性，得到中间品B；
具体的，所述胶原蛋白为I型胶原蛋白，PBS缓冲液由KH2PO4和Na2HPO4配置，浓度为0.01mol/L，pH为7.4。
3、在中间品B中，加入脱钙人牙基质颗粒，均匀搅拌，得到中间品C。其中，中间品C中脱钙人牙基质颗粒占比重80-90％。
4、将所述中间品A放入中间品C中交联，冻干。
将所述中间品A放入中间品C中采用化学交联，上述步骤具体为：将中间品A放入中间品C中，4℃下静置24h，取出干燥，再放入交联溶液中，4℃下震荡反应1h。取出放入PBS缓冲溶液中，静置2h，然后用去离子水清洗5-8次，辐照灭菌，真空干燥，包装。其中，所述交联溶液为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶解于PBS缓冲溶液中制得。中间品A放入中间品C中交联浓度：0.05—15％容积比率。
另一较佳实施例中，中间品A放入中间品C中采用辐照交联，辐照剂量1-10KGy，辐照剂量率1-150Gy·min-1。
本发明还提供一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料，其采用如上所述的方法制备而成。本发明采用脱钙人牙基质、胶原蛋白和聚醚醚酮制备用于修复颌面缺损的材料，单独使用脱钙人牙基质材料，当创口面积大时，易被血水冲走；若仅用胶原蛋白进行骨质缺损的修复，则存在吸收较快、强度不够、无骨诱导性等缺点；PEEK材料虽然具有耐高温、耐化学腐蚀等优点，但是其在骨传导和骨整合性能方面是受限的，而本发明复合材料中脱钙人牙基质、胶原蛋白和聚醚醚酮相互配合，克服了DTM、胶原蛋白在机械力学方面弱的缺点并实现了DTM和PEEK两种材料的完美结合，胶原蛋白作为良好的生物胶水，无毒副作用，实现了DTM和PEEK两种材料的完美结合，使该复合材料克服了DTM、胶原蛋白在机械力学方面弱的缺点，在弹性模量和拉伸强度方面是最接近骨组织的一种复合材料；其含有DTM(DTM里含有BMP)，具有良好的骨诱导作用；天然的DTM作为BMP的良好载体，使其缓慢释放，与骨组织的修复同步进行，同时，因DTM的生产制备中采取了去除细胞的工艺步骤，避免了宿主强烈的免疫排斥反应，大大降低了术后修复失败的概率，减轻了病患的痛苦。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚醚醚酮薄膜置于丙酮溶液中加热回流12h并不断搅拌，然后取出，依次用丙酮、水、75％乙醇超声清洗30min，得到中间品A；
将胶原蛋白溶于0.1-1％乙酸溶液中，制成0.1-3％的胶原蛋白溶液，于PBS缓冲液中透析至中性，得到中间品B；
在中间品B中，加入脱钙人牙基质颗粒，均匀搅拌，得到中间品C；
将所述中间品A放入中间品C中交联，冻干。
2.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，聚醚醚酮薄膜按照所需形状裁剪成面积为40mm2-100mm2薄膜。
3.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，PBS缓冲液由KH2PO4和Na2HPO4配置，浓度为0.01mol/L，pH为7.4。
4.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白为I型胶原蛋白。
5.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，中间品C中脱钙人牙基质颗粒占比重80-90％。
6.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，将所述中间品A放入中间品C中交联，冻干具体为：将中间品A放入中间品C中，4℃下静置24h，取出干燥，再放入交联溶液中，4℃下震荡反应1h。取出放入PBS缓冲溶液中，静置2h，然后用去离子水清洗5-8次，辐照灭菌，真空干燥，包装。
7.根据权利要求6所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，所述交联溶液为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶解于PBS缓冲溶液中制得。
8.根据权利要求7所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，中间品A放入中间品C中交联浓度：0.05—15％容积比率。
9.根据权利要求1所述的用于颌面缺损修复的复合生物活性材料的制备方法，其特征在于，中间品A放入中间品C中采用辐照交联，辐照剂量1-10KGy，辐照剂量率1-150Gy·min-1。
10.一种用于颌面缺损修复的复合生物活性材料，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
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