CN109939264B - 一种多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架及其制备方法。该方法包括如下步骤：在氨水环境下用盐酸多巴胺修饰纳米羟基磷灰石表面，得到微纳结构羟基磷灰石/聚多巴胺复合物，加入羧甲基壳聚糖共混，得到复合浆料，通过3D打印等方式得到复合支架，用质量分数为10%的CaCl2溶液快速交联，再用质量分数0.5%的京尼平溶液交联，随后经过多次离心洗涤、干燥，得到所述复合支架。该方法通过多巴胺修饰微纳结构羟基磷灰石，不仅赋予了材料光热抗肿瘤的性能，还提高了纳米粉体在羧甲基壳聚糖中的分散性，同时也增强了支架的力学性能。本发明对骨肿瘤导致的骨缺损修复具有重要的临床意义。
Description
技术领域
本发明属于骨肿瘤损伤修复医用材料领域，具体涉及一种多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架及其制备方法。
背景技术
临床上治疗骨肿瘤的常规方法是新辅助化疗联合保肢手术，该方法会造成大块的骨缺损，同时手术难以确保完全消除肿瘤细胞，复发率高。因此，结合骨修复性能和新型肿瘤治疗模式，对治疗骨肿瘤导致的骨缺损具有重要的临床意义。然而目前临床上同时具有骨修复和抗肿瘤双功能的生物材料非常有限。
与化疗/放疗相比，光热/磁热疗法没有副作用，可以选择性地有效消融肿瘤细胞，而不会损害周围的健康组织，具有巨大的临床应用潜力。聚多巴胺是黑色素的主要成分，分布在人体的各个器官中，具有良好的生物相容性、低毒性、生物可降解性和光热效应。此外，聚多巴胺具有贻贝仿生结构，可黏附在几乎任何材料表面，并与有机无机材料发生化学反应。然而，目前报道的聚多巴胺改性的光热骨修复支架较少。因此，本发明结合骨组织工程和光热疗法，制备出具有光热功能化生物陶瓷支架，利用热疗杀死肿瘤细胞，同时功能化支架具有成骨活性，能够促进体内成骨，提供了一种新的治疗骨肿瘤的策略。
现有技术中，中国专利CN 104740682 A公开了一种羟基磷灰石/明胶-羧甲基壳聚糖复合支架及其制备方法，采用明胶和羧甲基壳聚糖为模板原位合成羟基磷灰石，然后通过粒子沥滤结合冷冻干燥法制备复合支架材料。但其专注于材料的成骨性能，未涉及抗肿瘤性能。现有技术中，中国专利CN 108079383 A也公开了一种光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架、其制备方法及应用，利用碳量子点的光热效应和羟基磷灰石成骨性能制备光热骨修复支架。但碳量子点的光热转化效率有限，且用量大时具有一定的细胞毒性。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种多巴胺改性纳米粉体嵌入的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架及其制备方法。
本发明为克服现有技术的不足，针对单一性能的生物材料难以满足临床的要求的问题，提供了一种多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的方法，该方法使用多巴胺修饰微纳结构羟基磷灰石，提高了纳米羟基磷灰石与羧甲基壳聚糖混合时的分散性，制得的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架不仅具有骨修复功能，并且在近红外光照射下有良好的光热效应，具有良好的抗肿瘤效果。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的一种多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将可溶性醇加入水中，得到可溶性醇溶液，往可溶性醇溶液中加入氨水，搅拌均匀，得到混合物；将盐酸多巴胺加入水中混合均匀得到盐酸多巴胺溶液，将盐酸多巴胺溶液加入所述混合物中，搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将纳米羟基磷灰石(具有微纳结构)加入步骤(1)所述混合溶液中，超声处理使纳米羟基磷灰石分散均匀，然后搅拌处理，得到多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液；
(3)将可溶性有机物加入步骤(2)所述多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液中，在搅拌状态下水浴加热处理，得到抗肿瘤骨修复双功能复合浆料；
(4)将步骤(3)所述抗肿瘤骨修复双功能复合浆料离心去除气泡，然后将去除气泡的复合浆料形变为多孔复合支架，将多孔复合支架浸泡在CaCl2溶液中进行交联处理(快速交联10-30min)，得到交联后的支架，洗涤，将洗涤后的支架浸泡在京尼平溶液中进行交联处理(交联6-12h)，得到二次交联支架；
(5)将步骤(4)所述二次交联支架用去离子水多次浸泡洗涤，冷冻干燥后得到所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架材料。
进一步地，步骤(1)所述可溶性醇与水的体积比为3-6:9；
进一步地，步骤(1)所述氨水的质量百分比浓度为28wt％-30wt％；所述氨水与盐酸多巴胺溶液的体积比为2-3:10；步骤(1)所述盐酸多巴胺溶液的浓度为10-50mg/mL；所述盐酸多巴胺溶液与可溶性醇的体积比为1:4。
进一步地，步骤(1)所述盐酸多巴胺与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:20-100；步骤(1)所述可溶性醇为乙醇、异丙醇及正丙醇中的一种。
进一步地，步骤(2)所述超声处理的工作频率为30000-42000HZ，超声处理的时间为5-15min；步骤(2)所述搅拌处理的搅拌速率为800-1000rpm；搅拌处理的时间为0.5-1h。
进一步地，步骤(3)所述可溶性有机物为羧甲基壳聚糖、明胶及聚乙烯醇中的一种以上；步骤(3)所述可溶性有机物与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为2：2-3。
进一步地，步骤(3)所述搅拌状态的搅拌速率为1000-1300rpm；所述水浴加热处理的温度为50-60℃，所述水浴加热处理的时间为2-3h。
进一步地，步骤(4)所述离心去除气泡的离心速率为4000-5000rpm；离心去除气泡的时间为5-10min；步骤(4)所述形变的方式为挤出成型法、造孔剂法、发泡法及3D打印法中的一种以上。
进一步地，步骤(4)所述CaCl2溶液的质量百分比浓度为5-10％；所述与CaCl2溶液交联的时间为10-30min；所述京尼平溶液的质量百分比浓度为0.4％-0.5％，；所述与京尼平溶液交联的时间为6-12h。
优选地，所述CaCl2溶液与抗肿瘤骨修复双功能复合浆料的体积比为10-15：1；
优选地，所述京尼平溶液与抗肿瘤骨修复双功能复合浆料的体积比为5-7：1。
本发明提供一种由上述的制备方法制得的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架。
与现有技术相比，本发明有以下优点和有益效果：
(1)本发明提供的制备方法，通过多巴胺改性微纳结构羟基磷灰石，提高了纳米羟基磷灰石与羧甲基壳聚糖混合时的分散性。
(2)通过简单混合的方法制备得到的复合支架抗压强度较低，不足以达到骨修复材料所需的力学性能要求，但本发明通过多巴胺改性纳米羟基磷灰石之后与羧甲基壳聚糖混合的方法制备得到的双功能复合支架，不仅使其生物学性能得到改善，抗压强度也大幅度提升。
(3)采用本发明制备得到的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架不仅具有良好的骨修复功能，并且在近红外光照射下有良好的光热效应，具有良好的抗肿瘤效果。将材料与细胞共培养时，不仅可以提高小鼠骨髓间充质干细胞在支架表面的成骨分化相关基因的表达，而且在近红外光照射下，能有效杀死大鼠骨肉瘤细胞umr-106。
(4)本发明提供的制备方法，可以通过控制多巴胺含量来调控多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的抗肿瘤效果，且可对复合支架的力学性能微调控。
(5)本发明提供的制备方法，可以通过控制微纳结构羟基磷灰石与可溶性有机物的比例来调控多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的力学性能。
附图说明
图1为实施例1中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的Micro-CT图；
图2为实施例1中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的光热温度随时间变化的曲线图；
图3为实施例1中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的细胞粘附SEM图。
图4为实施例2中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的Micro-CT图；
图5为实施例2中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的光热温度随时间变化的曲线图；
图6为实施例2中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的细胞粘附SEM图。
图7为实施例3中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的Micro-CT图；
图8为实施例3中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的光热温度随时间变化的曲线图；
图9为实施例3中的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的细胞粘附SEM图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
本发明所涉及的微纳结构纳米羟基磷灰石的制备方法采用专利CN103058159A一种中空分级结构轻基磷灰石微球及其制备方法和应用的方法；所涉及的微纳结构纳米羟基磷灰石抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法有挤出成型法(中国专利CN 106518143A)、造孔剂法(中国专利CN 104548213 A)、发泡法(叶金凤、韩长菊、陈庆华，有机浆料发泡法制备多孔羟基磷灰石，佛山陶瓷，2006；6；6-9)、3D打印法(中国专利CN 107998455 A)。
实施例1
实施例1所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8mL无水乙醇加入18mL去离子水中(所述无水乙醇与水的体积比为4:9)，得到乙醇溶液，往乙醇溶液中加入0.6mL氨水(质量百分比浓度为28wt％)，常温搅拌均匀，得到混合物；将0.02g盐酸多巴胺加入2mL水中混合均匀得到盐酸多巴胺溶液(浓度为10mg/mL)，将盐酸多巴胺溶液加入所述混合物中(氨水与盐酸多巴胺溶液的体积比为3:10，盐酸多巴胺溶液与无水乙醇的体积比为1:4)，于600rpm转速下持续剧烈搅拌0.5h，搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将2g纳米羟基磷灰石(具有微纳结构的纳米羟基磷灰石，步骤(1)所述盐酸多巴胺与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:100)加入步骤(1)所述混合溶液中，超声处理使纳米羟基磷灰石分散均匀，超声的工作频率为42000HZ，超声处理时间为5min，然后搅拌处理，搅拌处理的速率为1000rpm，搅拌时间为0.5h，得到多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液；
(3)将2g羧甲基壳聚糖(羧甲基壳聚糖与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:1)加入步骤(2)所述多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液中，于1300rpm转速持续剧烈搅拌状态下水浴加热处理，水浴加热的温度为50℃，水浴加热处理的时间为3h，得到抗肿瘤骨修复双功能复合浆料；
(4)将步骤(3)所述抗肿瘤骨修复双功能复合浆料装进料筒，进行离心去除气泡处理，离心速率为4000rpm，离心时间为5min，得到准备好的浆料；
(5)将步骤(4)所述准备好的浆料使用3D Bio-Architect打印机进行3D打印，使其形变为多孔复合支架，具体打印机制如下：
利用Magics软件设计10×10×2mm、12×12×6mm的长方体模型，保存为.stl格式文件；将步骤(1)准备好的料筒装上0.4mm的针头，加载到3D Bio-Architect打印机料筒箱中，连接好气阀接口；打开供气气阀，确保分压值在0.5MPa以上，满足正常供气；打开3D-bioplotter软件，连接3D Bio-Architect打印机，将之前设计的数据模型(.stl文件)导入3D 3D-bioplotter软件；将料筒和打印平台的温度设置为与实际温度相同，挤出压力设置为0.08-0.3MPa，打印速度设置为12-16mm/s，挤出压力和打印速度根据实际打印情况在设置范围内进行调整，纤维间距设置为4-5mm，纤维直径设置为0.4mm；得到多孔复合支架；
(6)将步骤(5)所述多孔复合支架浸泡在CaCl2溶液(CaCl2溶液的质量百分比浓度为10％)中进行交联处理(交联处理的时间为30min)，得到交联后的支架，
(7)将步骤(6)所述交联后的支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤的时间为5min，将洗涤后的支架浸泡在京尼平溶液(京尼平溶液质量百分比浓度为0.5wt％)中进行交联处理(交联处理的时间为6h)，得到二次交联支架；
(8)将步骤(7)所述二次交联支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤时间为30min，然后在-80℃下预冻30min，冷冻干燥24h后得到所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架材料。
对实施例1制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行Micro-CT测试，测试结果如图1所示，支架具有较好的宏观大孔结构，有利于细胞生长及营养物质、代谢产物运输。对实施例1制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行光热性能测试，利用激光功率密度为0.63W/cm2的波长为808nm的近红外光照射支架，用红外成像仪记录支架温度变化，测试结果如图2，随着光照时间延长，支架温度快速升高，30s内即达到50℃以上，具有优异的光热效应。
对实施例1制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行细胞粘附测试，将支架与细胞共培养，24h后观察细胞在支架表面的粘附情况，测试结果如图3所示，细胞铺展良好，并产生了较多细胞外基质和其他分泌物，说明支架材料有利于细胞粘附。
实施例2
实施例2所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将6mL异丙醇加入18mL去离子水中(所述异丙醇与水的体积比为3:9)，得到异丙醇溶液，往异丙醇溶液中加入0.6mL氨水(质量百分比浓度为29wt％)，常温搅拌均匀，得到混合物；将0.06g盐酸多巴胺加入2mL水中混合均匀得到盐酸多巴胺溶液(浓度为30mg/mL)，将盐酸多巴胺溶液加入所述混合物中(氨水与盐酸多巴胺溶液的体积比为3:10，盐酸多巴胺溶液与异丙醇的体积比为1:4)，于600rpm转速下持续剧烈搅拌0.5h，搅拌均匀，得到混合溶液；实施例2与实施例1盐酸多巴胺的用量不同的。
(2)将2g纳米羟基磷灰石(具有微纳结构的纳米羟基磷灰石，步骤(1)所述盐酸多巴胺与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:33)加入步骤(1)所述混合溶液中，超声处理使纳米羟基磷灰石分散均匀，超声的工作频率为42000HZ，超声处理时间为10min，然后搅拌处理，搅拌处理的速率为1000rpm，搅拌时间为40min，得到多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液；
(3)将1.3g明胶(明胶与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为2:3)加入步骤(2)所述多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液中，于1000rpm转速持续剧烈搅拌状态下水浴加热处理，水浴加热的温度为60℃，水浴加热处理的时间为2h，得到抗肿瘤骨修复双功能复合浆料；
(4)将步骤(3)所述抗肿瘤骨修复双功能复合浆料装进料筒，进行离心去除气泡处理，离心速率为5000rpm，离心时间为10min，得到准备好的浆料；
(5)将步骤(4)所述准备好的浆料使用3D Bio-Architect打印机进行3D打印，使其形变为多孔复合支架，具体打印机制如下：
利用Magics软件设计10×10×2mm、12×12×6mm的长方体模型，保存为.stl格式文件；将步骤(1)准备好的料筒装上0.4mm的针头，加载到3D Bio-Architect打印机料筒箱中，连接好气阀接口；打开供气气阀，确保分压值在0.5MPa以上，满足正常供气；打开3D-bioplotter软件，连接3D Bio-Architect打印机，将之前设计的数据模型(.stl文件)导入3D3D-bioplotter软件；将料筒和打印平台的温度设置为与实际温度相同，挤出压力设置为0.08-0.3MPa，打印速度设置为12-16mm/s，挤出压力和打印速度根据实际打印情况在设置范围内进行调整，纤维间距设置为4-5mm，纤维直径设置为0.4mm，得到多孔复合支架；
(6)将步骤(5)所述多孔复合支架浸泡在CaCl2溶液(CaCl2溶液的质量百分比浓度为5％)中进行交联处理(交联处理的时间为25min)，得到交联后的支架；
(7)将步骤(6)所述交联后的支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤的时间为5min，将洗涤后的支架浸泡在京尼平溶液(京尼平溶液质量百分比浓度为0.4wt％)中进行交联处理(交联处理的时间为12h)，得到二次交联支架；
(8)将步骤(7)所述二次交联支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤时间为30min，然后在-80℃下预冻30min，冷冻干燥24h后得到所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架材料。
对实施例2制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行Micro-CT测试，测试结果如图4所示，支架具有较好的宏观大孔结构，有利于细胞生长及营养物质、代谢产物运输。对实施例2制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行光热性能测试，利用激光功率密度为0.63W/cm2的波长为808nm的近红外光照射支架，用红外成像仪记录支架温度变化，测试结果如图5所示，随着光照时间延长，支架温度快速升高，30s内即达到55℃以上，50s后温度达到58℃左右，并处于平稳状态，说明支架具有优异的光热效应。
对实施例2制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行细胞粘附测试，将支架与细胞共培养，24h后观察细胞在支架表面的粘附情况，测试结果如图6所示，细胞铺展良好，并产生了较多细胞外基质和其他分泌物，说明支架材料有利于细胞粘附。
实施例3
实施例3所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将12mL正丙醇加入18mL去离子水中(所述正丙醇与水的体积比为6:9)，得到正丙醇溶液，往正丙醇溶液中加入0.6mL氨水(质量百分比浓度为30wt％)，常温搅拌均匀，得到混合物；将0.1g盐酸多巴胺加入2mL水中混合均匀得到盐酸多巴胺溶液(浓度为50mg/mL)，将盐酸多巴胺溶液加入所述混合物中(氨水与盐酸多巴胺溶液的体积比为3:10，盐酸多巴胺溶液与正丙醇的体积比为1:4)，于600rpm转速下持续剧烈搅拌0.5h，搅拌均匀，得到混合溶液；实施例3与实施例1、实施例2盐酸多巴胺的用量不同。
(2)将2g纳米羟基磷灰石(具有微纳结构的纳米羟基磷灰石，步骤(1)所述盐酸多巴胺与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:20)加入步骤(1)所述混合溶液中，超声处理使纳米羟基磷灰石分散均匀，超声的工作频率为30000HZ，超声处理时间为15min，然后搅拌处理，搅拌处理的速率为800rpm，搅拌时间为1h，得到多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液；
(3)将2g聚乙烯醇(聚乙烯醇与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:1)加入步骤(2)所述多巴胺改性的微纳结构羟基磷灰石复合溶液中，于1300rpm转速持续剧烈搅拌状态下水浴加热处理，水浴加热的温度为60℃，水浴加热处理的时间为2h，得到抗肿瘤骨修复双功能复合浆料；
(4)将步骤(3)所述抗肿瘤骨修复双功能复合浆料装进料筒，进行离心去除气泡处理，离心速率为4000rpm，离心时间为7min，得到准备好的浆料；
(5)将步骤(4)所述准备好的浆料使用3D Bio-Architect打印机进行3D打印，使其形变为多孔复合支架，具体打印机制如下：
利用Magics软件设计10×10×2mm、12×12×6mm的长方体模型，保存为.stl格式文件；将步骤(1)准备好的料筒装上0.4mm的针头，加载到3D Bio-Architect打印机料筒箱中，连接好气阀接口；打开供气气阀，确保分压值在0.5MPa以上，满足正常供气；打开3D-bioplotter软件，连接3D Bio-Architect打印机，将之前设计的数据模型(.stl文件)导入3D3D-bioplotter软件；将料筒和打印平台的温度设置为与实际温度相同，挤出压力设置为0.08-0.3MPa，打印速度设置为12-16mm/s，挤出压力和打印速度根据实际打印情况在设置范围内进行调整，纤维间距设置为4-5mm，纤维直径设置为0.4mm；得到多孔复合支架；
(6)将步骤(5)所述多孔复合支架浸泡在CaCl2溶液(CaCl2溶液的质量百分比浓度为7％)中进行交联处理(交联处理的时间为30min)，得到交联后的支架；
(7)将步骤(6)所述交联后的支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤的时间为5min，将洗涤后的支架浸泡在京尼平溶液(京尼平溶液质量百分比浓度为0.5wt％)中进行交联处理(交联处理的时间为6h)，得到二次交联支架；
(8)将步骤(7)所述二次交联支架用去离子水浸泡洗涤3次，每次浸泡洗涤时间为30min，然后在-80℃下预冻30min，冷冻干燥24h后得到所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架材料。
对实施例3制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行Micr-CT测试，测试结果如图7所示，支架具有较好的宏观大孔结构，有利于细胞生长及营养物质、代谢产物运输。对实施例3制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行光热性能测试，利用激光功率密度为0.63W/cm2的波长为808nm的近红外光照射支架，用红外成像仪记录支架温度变化，测试结果如图8所示，随着光照时间延长，支架温度快速升高，30s内即达到55℃，并处于平稳状态，80s后温度持续上升，达到60℃以上，说明支架具有优异的光热效应。
对实施例3制备得到的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架进行细胞粘附测试，将支架与细胞共培养，24h后观察细胞在支架表面的粘附情况，测试结果如图9所示，细胞铺展良好，并产生了较多细胞外基质和其他分泌物，说明支架材料有利于细胞粘附。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将可溶性醇加入水中，得到可溶性醇溶液，往可溶性醇溶液中加入氨水，搅拌均匀，得到混合物；将盐酸多巴胺加入水中混合均匀得到盐酸多巴胺溶液，将盐酸多巴胺溶液加入所述混合物中，搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将纳米羟基磷灰石加入步骤(1)所述混合溶液中，超声处理使纳米羟基磷灰石分散均匀，然后搅拌处理，得到多巴胺改性的纳米羟基磷灰石复合溶液；
(3)将可溶性有机物加入步骤(2)所述多巴胺改性的纳米羟基磷灰石复合溶液中，在搅拌状态下水浴加热处理，得到抗肿瘤骨修复双功能复合浆料；
(4)将步骤(3)所述抗肿瘤骨修复双功能复合浆料离心去除气泡，然后将去除气泡的复合浆料形变为多孔复合支架，将多孔复合支架浸泡在CaCl2溶液中进行交联处理，得到交联后的支架，洗涤，将洗涤后的支架浸泡在京尼平溶液中进行交联处理，得到二次交联支架；
(5)将步骤(4)所述二次交联支架用水浸泡洗涤，冷冻干燥后得到所述多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架；
步骤(3)所述可溶性有机物为羧甲基壳聚糖、明胶及聚乙烯醇中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述可溶性醇与水的体积比为3-6:9；步骤(1)所述氨水的质量百分比浓度为28wt％-30wt％；所述氨水与盐酸多巴胺溶液的体积比为2-3:10；步骤(1)所述盐酸多巴胺溶液的浓度为10-50mg/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸多巴胺溶液与可溶性醇的体积比为1:4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸多巴胺与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为1:20-100；步骤(1)所述可溶性醇为乙醇、异丙醇及正丙醇中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述超声处理的工作频率为30000-42000HZ，超声处理的时间为5-15min；步骤(2)所述搅拌处理的搅拌速率为800-1000rpm；搅拌处理的时间为0.5-1h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述可溶性有机物与步骤(2)所述纳米羟基磷灰石的质量比为2：2-3。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述搅拌状态的搅拌速率为1000-1300rpm；所述水浴加热处理的温度为50-60℃，所述水浴加热处理的时间为2-3h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述离心去除气泡的离心速率为4000-5000rpm；离心去除气泡的时间为5-10min；步骤(4)所述形变的方式为挤出成型法、造孔剂法、发泡法及3D打印法中的一种以上。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述CaCl2溶液的质量百分比浓度为5-10wt％；所述与CaCl2溶液交联的时间为10-30min；所述京尼平溶液的质量百分比浓度为0.4wt％-0.5wt％；所述与京尼平溶液交联的时间为6-12h。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的多巴胺改性纳米粉体并嵌入有机物的多孔抗肿瘤骨修复双功能复合支架。
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