CN110101487A - 一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法 - Google Patents

一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法，其中植入体包括：构成框架结构的仿生致密骨，由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料加热混合后冷却成型；以及包裹所述框架结构的仿生多孔骨，由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料制成的混合悬液冻干而成，且仿生多孔骨具有微米级连通孔隙，孔径分布为5～500μm，孔隙率为60～90％。本发明通过将仿生致密骨和仿生多孔骨相结合制成多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其中框架结构的仿生致密骨具有高力学强度，用于提供力学支撑；仿生多孔骨具有微米级连通孔隙，可以诱导新骨快速长入，整体上实现了从纳米尺度到微米尺度的逐级仿生。

Description

一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法。
背景技术
颅骨缺损在临床上较为常见，其产生原因可能是颅骨闭合不全、畸形等先天缺陷或者是创伤、肿瘤引起的颅面手术。其通常会引发复杂的并发症：颅骨缺损综合征、感染、脑积水、偏瘫等，更可能引起严重的心理疾病。
临床上通常采用颅骨成形术的方法对颅骨缺损进行治疗。所谓的颅骨成形术即采用手术的方法将生物材料填充到缺损部位，对内部组织起到一定的支撑和保护作用。其中所使用的生物材料种类很多，考虑到颅骨形状要求的特殊性，自体骨或者异体骨这类天然的骨材料来源不足、一般为长骨而难以加工成所需形状，应用受到限制，往往使用具有生物惰性的人工材料，比如：钛合金、生物玻璃、骨水泥 (PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、羟基磷灰石(HA)等。但是这些生物惰性材料在生物力学性能和生物活性方面存在着各类问题，不能满足新一代生物医用材料在组织修复再生领域的要求，尤其是针对颅骨修复这一临床常见且挑战严峻的问题。以最常用的钛合金为例，其力学强度与弹性模量远远高于人体天然骨骼，在临床应用中会使得植入钛合金的周围正常骨产生萎缩，不利于缺损区的修复再生。此外，钛合金的存在会影响到临床上CT成像与核磁成像，无法获知植入后缺损去病情发展的信息。而且由于金属具有高的热导率，很容易造成脑组织的热损伤。除了上述缺点，钛合金以及其他常用骨修复材料具有一个共同的问题，就是不具备足够的生物可降解性能，只是单纯的作为永久植入体，没有骨诱导性，不参与人体新陈代谢，难以实现颅骨缺损的修复再生。
并且，颅骨修复区别于长骨修复有其特殊要求：颅骨的成骨方式为膜内成骨而非软骨成骨，自然条件下速度慢，对材料成骨活性要求高，尤其对于发育中的小儿颅骨修复而言，现有的材料难以满足颅骨快速再生与材料本身降解速率的匹配，同时钛合金等材料的高强度、模量会很大程度上限制颅骨的生长，造成缺损区及其周围正常骨的畸变。
因此，对于颅骨缺损的患者，尤其是发育期的颅骨缺损患者而言，迫切需要一种能够在功能上以及美观上实现颅骨重构的新型修复材料，而现有的技术和产品尚且不能满足临床上此类颅骨缺损患者治疗中，实现颅骨缺损区骨组织再生修复的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有颅骨修复材料难以同时满足修复部位对生物力学性能和生物活性的要求，提供了一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法，通过内部压制成型的框架结构保障力学性能，同时又能通过多孔层保障生物活性。
本发明第一方面，提供了一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，包括：
(1)构成框架结构的仿生致密骨，所述仿生致密骨由质量比为 2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料加热混合后冷却成型；以及
(2)包裹所述框架结构的仿生多孔骨，所述仿生多孔骨由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料制成的混合悬液冻干而成，且所述仿生多孔骨具有微米级连通孔隙，孔径分布为5～500μm，孔隙率为60～90％。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体中，优选地，所述医用高分子材料为聚己内酯、聚乳酸或者其共聚物中的任何一种；且用于制备仿生致密骨的医用高分子材料的粘均分子量为 50000～200000，用于制备仿生多孔骨的医用高分子材料的粘均分子量为2000～100000。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体中，优选地，所述框架结构包括交叉成井字形的第一横条、第二横条、第一竖条和第二竖条；所述第一横条、第二横条、第一竖条和第二竖条的宽度为2～4mm，间距为8～10mm。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体中，优选地，所述框架结构呈多层网状，包括四根立柱，以及在竖直方向上等间隔设置的至少两个水平支撑层，其中每个水平支撑层包括三个邻接的子层，每个子层由横竖交叉的两根横条和两根竖条构成，且这些横条和竖条的交叉位置与所述立柱连接。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体中，优选地，所述多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的厚度为2～5mm，其中构成框架结构的仿生致密骨的厚度为1～3mm。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体中，优选地，所述仿生致密骨的压缩强度为30～120MPa，杨氏模量为 0.5～1.2GPa；和/或所述仿生多孔骨的压缩强度为0.3～1.8Mpa，杨氏模量为2～30MPa。
本发明第二方面，提供了一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、仿生致密骨的制备，具体包括：
步骤S1-1、将粘均分子量为50000～200000的医用高分子材料加热至熔融状态，所述加热温度为60～180℃；
步骤S1-2、称取矿化胶原粉末，该矿化胶原粉末与所述医用高分子材料的质量比为2:1～1:4，并将矿化胶原粉末加入到步骤S1-1中所得的熔融状态的高分子材料中，搅拌使两种物质充分混合形成医用高分子/矿化胶原的均匀相；
步骤S1-3、将步骤S1-2中的得到的医用高分子/矿化胶原的均匀相冷却并加工成框架结构；
步骤S2、仿生多孔骨前驱体的制备，具体包括：
步骤S2-1、将粘均分子量为200～100000的医用高分子材料在室温下配置成质量体积浓度为0.05～0.2g/mL的高分子溶液；
步骤S2-2、在步骤2-1中所得高分子溶液中加入矿化胶原粉末，并均匀混合，制得矿化胶原/高分子混合悬液体系作为仿生多孔骨的前驱体，其中矿化胶原粉末与悬液中医用高分子材料的质量比为2:1～1:4；
步骤S3、多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的成型，具体包括：
步骤S3-1、将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入成型模具中，并灌注步骤S2-2中制得的矿化胶原/高分子混合悬液体系，使得仿生致密骨被包裹在所述矿化胶原/高分子混合悬液体系中；
步骤S3-2、将步骤S3-1灌模后的成型模具置于-80℃～4℃的环境中充分冷冻使其凝固，所需凝固时间为8～48小时，使材料孔隙率为 60～90％；
步骤S3-3、将步骤S3-2中所得的充分冷冻后的体系冷冻干燥24-72 小时，制得所述多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法中，优选地，步骤S2-1的高分子溶液中的溶剂为1,4-二氧六环、二氯甲烷、氯仿或二甲基亚砜中的任何一种。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法中，优选地，所述步骤S1-3中将医用高分子/矿化胶原的均匀相加入至模具中，压制成块状后切割成井字形、十字形或者多层网状的框架结构，或者用预定形状的模具压制成框架结构，其中压制的压力为 500-1000MPa，保压时间为60～300s。
在根据本发明所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法中，优选地，所述步骤S3-1中预先在成型模具中灌注预定厚度的所述矿化胶原/高分子混合悬液体系并置于-80℃～4℃进行预冻后，再将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入所述成型模具中，再灌注所述矿化胶原/高分子混合悬液体系直至覆盖所述仿生致密骨。
实施本发明的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体及其制备方法的优点以及所带来的预想不到的技术效果至少包括如下几点：
(1)本发明通过将仿生致密骨和仿生多孔骨相结合制备多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其中呈框架结构的仿生致密骨具有高力学强度，能够模拟皮质骨，在修复过程中提供一定的力学支撑，起到保护颅内软组织的作用；仿生多孔骨部分具有微米级连通孔隙，模拟松质骨，诱导新骨快速长入颅骨缺损区域，并配合新组织的形成而降解，该种材料整体上实现了从纳米尺度到微米尺度的逐级仿生，在成分和结构上均为骨细胞的贴附和增殖提供了极佳的微环境。这种在结构上模拟颅骨的多级仿生骨修复材料，填补了目前临床上颅骨缺损患者治疗中的一大空白，具有广阔的应用前景。
(2)本发明中通过在医用高分子材料中添加合适比例的矿化胶原，其具有与天然矿化胶原类似的纳米级微观结构，可以有效促进成骨；并且矿化胶原与医用高分子材料的比例适中为2:1～1:4，更优选为 1:1～1:2，这是因为本申请经过大量实验和经验总结得出：矿化胶原在仿生多孔骨与仿生致密骨中起到增强材料骨传导性以及骨整合能力的作用，如果占比过低则难以起到促进新生骨组织生长进入修复植入体；反之，如果占比过高则会影响材料的冻干成型效果，使其溃散，多余的矿化胶原难以均匀的分散在植入体之中，也会造成材料的脆性增加。
(3)本发明中采用了各种形式的框架结构，其中井字形的框架结构简单，且能够有效地提高整个植入体的力学性能；多层网状的框架结构通过立柱和水平支撑层的连接实现立体框架设计，并且每个水平支撑层由邻接的子层做进一步的加强，在提高力学性能的同时，最大程度地提高多孔骨与致密骨的比例。
(4)本发明制备方法中高分子溶液的浓度适中为0.05～0.2g/mL，更优选为0.1～0.15g/mL，可以通过控制高分子与溶剂的比例来调控最后冻干成型时总孔隙率大小，即溶剂在总体中占据比例与其升华后产生的孔隙总体积直接相关。在制备仿生多孔骨材料时，需要摸索合适的孔隙率，如果孔隙率过低，即溶液的浓度过高，则会大大降低材料的生物降解效率，使修复与降解不匹配，同时不利于新生骨组织进入修复体，影响修复速度；如果孔隙率过高，即溶液的浓度过低，则会大大降低材料的力学性能，使其受压情况下极易变形，失去对缺损下方组织的保护作用，同时过快的降解也会使得新骨生成缺少材料制成，影响修复效果。
(5)本发明制备方法中预冻时间与温度非常关键，预冻温度决定了溶剂凝固过程中形核位点的多少，预冻时间决定了溶剂凝固过程中晶粒的长大尺寸，在二者的共同作用下，最终决定了冷冻干燥后所形成连通孔的孔径分布。经过大量试验及调整，在预冻温度为-80～4℃，时间为8～48小时时才能能够使得材料的孔径分布在5μm到500μm之间。
(6)发明中仿生致密骨制备时压制的压力为500-1000MPa，保压时间为60～300s，如果压力过大则会使密质骨材料发生过度变形，不能保持模具形状，如果压力过小则会使得材料成型不足。
附图说明
图1为根据本发明的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的第一实施例的结构示意图；
图2为根据本发明的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的第二实施例的结构示意图；
图3为根据本发明优选实施例的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法流程图；
图4为根据本发明实施例1制得的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的外观图；
图5为根据本发明实施例1制得的仿生致密骨样本的外观图；
图6为根据本发明实施例1制得的仿生致密骨样本表面的扫描电子显微镜照片；
图7为根据本发明实施例1制得的仿生多孔骨样本的外观图；
图8为根据本发明实施例1制得的仿生多孔骨样本表面的扫描电子显微镜照片；
图9为根据本发明实施例1制得的仿生多孔骨样本植入体内3个月后的组织切片图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为根据本发明的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的第一实施例的结构示意图。如图1所示，该实施例提供的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体包括：构成框架结构的仿生致密骨1，以及包裹框架结构的仿生多孔骨2。即本发明提供的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体为由仿生致密骨1和仿生多孔骨2两部分构成的复合结构。
其中仿生致密骨1由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料加热混合后再冷却成型，为具有高力学强度的致密复合材料。其中矿化胶原作为活性成骨成分，医用高分子材料作为结构基体。医用高分子材料优选但不限于：聚己内酯(polycaprolactone,PCL)、聚乳酸 (polylactic acid，PLA)及其共聚物(PCL-PLA)中的一种。该医用高分子材料的粘均分子量为50000～200000(例如50000、100000、150000 或200000)。在该第一实施例中，该仿生致密骨1构成的框架结构为井字形。优选地，该框架结构由横竖各两根支撑，即包括交叉成井字形的第一横条11、第二横条12、第一竖条13和第二竖条14。其中第一横条11和第二横条12的宽度w1，以及第一竖条13和第二竖条14的宽度w2均为2～4mm(例如2mm、3mm或4mm)，间距d1为8～10mm (例如8mm、9mm或10mm)。优选地，该多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体整体的厚度H为2～5mm，其中构成框架结构的仿生致密骨 1的厚度h1为1～3mm。该“井”字形的框架结构简单，且能够有效地提高整个植入体的力学性能。优选地，仿生致密骨1的压缩强度为 30～120MPa，杨氏模量为0.5～1.2GPa。
仿生多孔骨2由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料制成的混合悬液冻干而成。并且，该混合悬液在冻干前被灌注到置有框架结构的仿生致密骨1的成型模具内，使得冻干后仿生致密骨1和仿生多孔骨2可以紧密结合在一起。仿生多孔骨2使用的医用高分子材料优选但不限于：聚己内酯(polycaprolactone,PCL)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)及其共聚物(PCL-PLA)中的一种。该医用高分子材料的粘均分子量为2000～100000(例如200、10000、50000或100000)。该仿生多孔骨2具有微米级连通孔隙，孔径分布为5～500μm，孔隙率为 60～90％。优选地，仿生多孔骨2的压缩强度为0.3～1.8Mpa，杨氏模量为2～30MPa。
虽然第一实施例中框架结构优选呈“井”字形，但是本发明对框架结构的形状没有特别限定，可以根据复合型植入体整体的大小、形状采取不同的设计。该框架结构还可以为“十”字型或者其它网格形状，例如可以随着缺损区的扩大，选择采用3×3，4×4或者5×5的横竖条支撑结构，解决形状较为规则、缺损面积分布在10～100cm2的颅骨缺损，以此类推。上述这些形状均为二维的网状结构，在另外一些实施例中，本发明的框架结构还可以为复杂的三维结构，例如类似于立交桥的上下交错结构，或者如图2第二实施例所提供的多层网状结构。框架结构呈多层网状，包括4根立柱，以及在竖直方向上等间隔设置的至少两个水平支撑层，其中每个水平支撑层包括三个邻接的子层，每个子层由横竖交叉的两根横条和两根竖条构成，且这些横条和竖条的交叉位置与立柱连接。优选地，如图2所示，该多层网状结构包括4根立柱15，以及在竖直方向上等间隔设置的第一水平支撑层 16，第二水平支撑层17和第三水平支撑层18，其中每个水平支撑层包括3个邻接的子层，每个子层由横竖交叉的两根横条和竖条构成，且这些横条和竖条的交叉位置与所述立柱连接，如第一水平支撑层16包括两根横条161和163，以及两根竖条162和164，交叉成井字形后固定在4根立柱15上。当针对形状较为复杂的缺损时，也可以根据缺损处的尺寸数据建立3D模型，设计相应的特殊支撑的框架结构。
由此可见，本发明提供的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体是一种从纳米尺度到宏观尺度多级仿生的植入体，其中从纳米尺度到微米尺度仿生的矿化胶原纤维模拟天然组装结构，而仿生致密骨具有高力学强度，模拟天然皮质骨，仿生多孔骨具有微米级连通孔隙，模拟天然松质骨。
下面对上述多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的具体制备方法进行描述。相应地，本发明也提供了这样一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，其流程如图3所示，包括以下步骤：
步骤S1、仿生致密骨的制备，具体包括：
步骤S1-1、将粘均分子量为50000～200000的医用高分子材料加热至熔融状态，该加热温度为60～180℃(例如60、80、100、120、140、 160或180℃)。该医用高分子材料为聚己内酯(polycaprolactone, PCL)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)及其共聚物(PCL-PLA)中的一种。
步骤S1-2、称取相应质量的矿化胶原粉末，该矿化胶原粉末与医用高分子材料的质量比为2:1～1:4(例如2:1、3:2、1:1、1:2、1:3或1:4，更优选为1:1～1:2)，并将矿化胶原粉末加入到步骤S1-1中所得的熔融状态的高分子材料中，通过机械搅拌使两种物质充分混合形成医用高分子/矿化胶原的均匀相。得到的均匀混合物能够通过适当的机械力改变其形状。
步骤S1-3、将步骤S1-2中的得到的医用高分子/矿化胶原的均匀相冷却并加工成框架结构。具体地，将步骤S1-2得到的混合物加入到扁平的模具中，冷却到室温后得到可调厚度的块状，厚度根据所需的植入体而定，优选为1-3mm。再采用切割的方式加工成所需要的内部框架形状，例如“井”字形，“十”字型或者复杂的多层网状结构均可，如图1和图2所示，在此不再赘述。在本发明的另一些优选实施例中，也可以直接使用特定形状的模具对形状进行塑造，例如型腔为“井”字形的模具，直接进行冷却成型，得到满足形状需求的具有高力学强度的仿生致密骨。优选地，上述步骤中均可以在冷却成型的同时对模具施加压力，该施加的压力为500-1000MPa，保压时间为60-300s。
步骤S2、仿生多孔骨前驱体的制备，具体包括：
步骤S2-1、将粘均分子量为200～100000(例如200、10000、50000 或100000)的医用高分子材料在室温下配制成质量体积浓度为 0.05～0.2g/mL(例如0.05、0.1、0.15或0.2g/mL，更优选为0.1～0.15g/mL) 的高分子溶液。其中高分子溶液中的溶剂为1,4-二氧六环、二氯甲烷、氯仿或二甲基亚砜中的任何一种。
步骤S2-2、在步骤2-1中所得高分子溶液中加入矿化胶原粉末，并均匀混合，制得矿化胶原/高分子混合悬液即得仿生多孔骨的前驱体，其中矿化胶原粉末与悬液中医用高分子材料的质量比为2:1～1:4(例如 2:1、3:2、1:1、1:2、1:3或1:4，更优选为1:1～1:2)，以实现不同孔隙率材料的制备。
步骤S3、多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的成型，具体包括：
步骤S3-1、将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入成型模具中，并灌注步骤S2-2中制得的矿化胶原/高分子混合悬液，使得仿生致密骨被包裹在所述矿化胶原/高分子混合悬液中。
步骤S3-2、将步骤S3-1灌模后的成型模具置于-80℃～4℃(例如-80、-60、-40、-20、-10、0或者4℃)的环境中充分冷冻使其凝固，所需凝固时间为8～48小时(例如8、12、20、28、32、40或48小时，更优选为12～36小时)，通过控制其中溶剂的结晶速率以及晶粒生长的时间来调整其孔隙率为60～90％(例如60％、70％、80％或90％，更优选为 75％～85％)。随着预冻温度的降低，结晶过程的形核密度会升高，在溶质与溶剂比例固定的前提下，即孔隙率固定时，孔径的平均尺寸会变小；随着预冻时间的增长，晶粒尺寸的分布会趋向于平均值，即孔径大小会更均匀。
步骤S3-3、将步骤S3-2中所得的充分冷冻后的体系冷冻干燥24-72 小时(例如24、36、48、56、68或72小时，更优选为36～48小时)，制得多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体。其中，冷冻干燥时冷井温度-40℃，气压20Pa。
在本发明的一些优选实施方式中，步骤S3-1中还可以预先在成型模具中灌注预定厚度的矿化胶原/高分子混合悬液置于-80℃～4℃进行预冻后，再将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入成型模具中，再灌注矿化胶原/高分子混合悬液直至覆盖整个仿生致密骨。前述预定厚度为1～2mm。例如，当制备图1的内部框架结构呈“井”字形的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体时，先在成型模具内铺一层矿化胶原/高分子混合悬液(约1mm左右)，再进行预冻，等到其初步凝固后再加入“井”字形的框架结构，然后再加入用矿化胶原/高分子混合悬液包裹“井”字形的框架结构，最终一起预冻，再冻干，能够得到多孔部分完全覆盖致密部分的材料，而且前后预冻的多孔部分没有明显的缺陷，整体性很好。
本发明使用的矿化胶原的粉末可以采用多种方法制得。人体中天然的骨组织成分主要是Ⅰ型胶原和羟基磷灰石，在生物体内矿化的条件下，钙磷按照胶原的模板沉积成具有微观纳米结构的羟基磷灰石晶体，形成复杂的骨骼基质。之前的研究中已经成功实现了体外仿生模拟制备具有类似人骨纳米级微观结构的矿化胶原。以矿化胶原为活性成分的骨修复材料具有良好的骨传导性与诱导新骨形成的能力，可用在颅骨再生修复材料中。优选地，该矿化胶原粉末采用以下步骤制备：
(1)将胶原溶于盐酸、硝酸或醋酸中的任何一种，配置成胶原的酸溶液，其中胶原浓度为0.01～0.5g/ml(例如0.01、0.1、0.2或0.5g/ml)。本发明中使用的胶原均为Ⅰ型胶原。
(2)在所述胶原的酸溶液中滴加钙盐溶液，其中钙离子的加入量为每克胶原对应加入钙离子0.1～2mol(例如0.1、0.5、1、1.5或2mol)。更优选为每克胶原对应加入钙离子1～2mol。
(3)在步骤2所得溶液中滴加磷酸溶液，其中磷酸根离子的加入量与步骤S1-2中钙离子加入量的摩尔比为Ca/P＝1/1～2/1(例如1、1.2、 1.4、1.6、1.8或2mol)。
(4)在步骤3所得溶液中滴加NaOH溶液，形成混合溶液，调节 pH值为6～8(例如6、7或8)。
(5)将步骤4所得的混合溶液静置4～12小时(例如4、7、10或 12小时)后，以3000～6000r/min(例如3000、4500或6000r/min)的速度离心出沉淀后在50-70℃(例如50℃、60℃或70℃)鼓风干燥24～72 小时(例如24、36、48或72小时)，得到矿化胶原粉末。
人体中天然的骨组织成分主要是Ⅰ型胶原和羟基磷灰石，在生物体内矿化的条件下，钙磷按照胶原的模板沉积成具有微观纳米结构的羟基磷灰石晶体，形成复杂的骨骼基质。上述制备方法成功实现了体外仿生模拟制备具有类似人骨纳米级微观结构的矿化胶原。本发明矿化胶原为活性成分的骨修复材料具有良好的骨传导性与诱导新骨形成的能力。
综上所述，本发明提供了一种从纳米尺度到宏观尺度多级仿生的矿化胶原基颅骨修复植入体。该植入体由不同类型的仿生骨修复支架复合材料共同构建，所述骨修复支架复合材料为矿化胶原与生物相容性高分子结合形成的组织工程支架材料，根据制备工艺的不同其形态分别为：一种机械强度和人体松质骨相近，具有微米级连通孔隙的仿生多孔骨，能够模拟松质骨，诱导新骨快速长入颅骨缺损区域，并配合新组织的形成而降解；另一种机械强度和人体皮质骨相近，具有优秀力学性能的仿生致密骨，能够模拟皮质骨，在修复过程中提供一定的力学支撑，起到保护颅内软组织的作用。所述多级仿生的矿化胶原基颅骨修复植入体即将两种形态的材料结合在一起，能够兼顾二者的优点得到用于颅骨修复的新型材料。
实施例1
步骤S1、仿生致密骨的制备，具体包括：
步骤S1-1、将粘均分子量为100000的5g聚己内酯(PCL)置于恒温加热板上加热，加热温度设置为100℃，使聚己内酯转变为熔融态；
步骤S1-2、称取5g矿化胶原粉末，并将其加入到步骤S1-1中所得的熔融态聚己内酯中，通过机械搅拌使两种物质充分混合形成均匀相；
步骤S1-3、将步骤S1-2中获得的混合物均匀相转移到“井”字形的模具中，模具置于加热板上保持温度以维持混合物的可操作性，通过外力调整混合物与模具的契合程度，使其最终于达到模具形状，之后从加热板上移开体系，使其冷却至室温，得“井”字形仿生致密骨。厚度为2mm。其中间距宽度w1＝w2＝3mm，间距d1＝9mm。仿生致密骨的厚度h1为2mm。
步骤S2、仿生多孔骨前驱体的制备，具体包括：
步骤S2-1、称取粘均分子量为50000的1g聚己内酯溶于10mL1,4- 二氧六环溶剂，配置成浓度为0.1g/mL的聚己内酯溶液；
步骤S2-2、用磁力搅拌器持续搅拌步骤S2-1的聚己内酯溶液，称取1g矿化胶原粉末，缓缓加入到其中，形成悬浊液；
步骤S3、多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的成型，具体包括：
步骤S3-1、将步骤S1-3中获得的“井”字形致密复合颅骨修复材料放入内径3cm圆盘状模具凹槽中，并灌注步骤S2-2中制得的矿化胶原/高分子混合悬液，使得仿生致密骨被包裹在矿化胶原/医用高分子混合悬液中；
步骤S3-2、将步骤S3-1中的模具放入-20℃环境中进行冷冻使其凝固，冷冻时间为12小时。
步骤S3-3、随后对其进行冷冻干燥48小时，制得多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体。其中冷冻干燥时冷井温度-40℃，气压20Pa。
该多级仿生的矿化胶原基颅骨修复植入体外观如图4所示。
本发明对实施例1进行了如下检测：
一、仿生致密骨样本的检测
将步骤S1-2中得到的混合物转移到内径3cm的圆盘状模具凹槽中，以与步骤S1-3相同的条件使模具冷却至室温，得到圆盘状的仿生致密骨的检测样本。厚度为2mm。
该仿生致密骨的外观如图5所示，其微观形貌如图6的扫描电子显微镜照片所示，经测试，其密度为1.72g/cm3，抗压强度为112MPa，抗弯强度为76MPa，弹性模量为0.6GPa。
二、仿生多孔骨样本的检测
持续搅拌步骤S2-2中的悬浊液，矿化胶原粉末在其中分布均匀，持续2小时，之后将悬浊液灌入到另一个内径为3cm的圆盘状模具凹槽内，并放入-20℃环境中进行冷冻，冷冻时间为12小时，随后对其进行冷冻干燥48小时，得到仿生多孔骨的检测样本。
该仿生多孔骨的外观如图7所示，其微观形貌如图8的扫描电子显微镜照片所示，经测试，其密度为0.77g/com3，抗压强度为1.1MPa，弹性模量为0.015GPa，孔隙率为76％，孔径分布为20-100μm。
将该仿生多孔骨植入到1月龄小羊的颅骨缺损后约3个月，材料发生明显的降解，新生骨组织已经长入到材料中，只有部分材料残留，其组织切片图如图9所示。
实施例2～18
除了下表格1的内容之外，以与实施例1相同的方式进行。
表格中“质量比A”为仿生致密骨中矿化胶原和医用高分子材料的质量比；“质量比B”为仿生多孔骨中矿化胶原和医用高分子材料的质量比；PLA-PCL 为聚乳酸-己内酯嵌段聚合物。其中，检测结果表明，实施例9和10中矿化胶原和医用高分子材料的比例直接影响到矿化胶原修复中起作用的效率和效果，矿化胶原比例过多会使得支架材料整体力学性能明显下降，不足以支持颅骨修复的强度，同时降解时间大幅缩短，与再生速率不匹配，再生完成之前材料过度降解，不能维持支架的作用。矿化胶原比例过少会使得材料整体的生物相容性大幅降低，骨整合能力下降，不能实现高效的骨再生诱导作用。
实施例14中矿化胶原占比过低难以起到促进新生骨组织生长进入修复植入体的目的，实施例13中矿化胶原占比过高，则影响材料的冻干成型效果，使其溃散，多余的矿化胶原难以均匀的分散在植入体之中，也会造成材料的脆性增加。
实施例15和16中冷冻时间过短和过长，冷冻时间过短，溶剂得不到充分的升华，影响造孔效果，使得孔隙达不到预期的尺寸，同时残余的溶剂不与材料的生物相容性。冷冻时间过长，对材料本身没有明显影响，但是浪费能源。
实施例17
该实施例9与实施例1基本相同，区别在于在步骤S3-1中先在成型模具内铺一层矿化胶原/高分子混合悬液(1mm厚度)，再进行预冻，条件为预冻时间0.5小时，温度-20摄氏度。等到其初步凝固后再加入“井”字形的框架结构，然后再加入用矿化胶原/高分子混合悬液包裹“井”字形的框架结构，最终执行步骤S3-2一起预冻，再冻干。
实施例18
该实施例18与实施例1基本相同，区别在于在步骤S3-1中先在成型模具内铺一层矿化胶原/高分子混合悬液(1mm厚度)，再进行预冻，条件为预冻时间1小时，温度-20摄氏度。等到其初步凝固后再加入“井”字形的框架结构，然后再加入用矿化胶原/高分子混合悬液包裹“井”字形的框架结构，最终执行步骤S3-2一起预冻，再冻干。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于，包括：
(1)构成框架结构的仿生致密骨，所述仿生致密骨由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料加热混合后冷却成型；以及
(2)包裹所述框架结构的仿生多孔骨，所述仿生多孔骨由质量比为2:1～1:4的矿化胶原和医用高分子材料制成的混合悬液冻干而成，且所述仿生多孔骨具有微米级连通孔隙，孔径分布为5～500μm，孔隙率为60～90％。
2.根据权利要求1所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于，所述医用高分子材料为聚己内酯、聚乳酸或者其共聚物中的任何一种；且用于制备仿生致密骨的医用高分子材料的粘均分子量为50000～200000，用于制备仿生多孔骨的医用高分子材料的粘均分子量为2000～100000。
3.根据权利要求1所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于，所述框架结构包括交叉成井字形的第一横条、第二横条、第一竖条和第二竖条；所述第一横条、第二横条、第一竖条和第二竖条的宽度为2～4mm，间距为8～10mm。
4.根据权利要求1所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于：所述框架结构呈多层网状，包括四根立柱，以及在竖直方向上等间隔设置的至少两个水平支撑层，其中每个水平支撑层包括三个邻接的子层，每个子层由横竖交叉的两根横条和两根竖条构成，且这些横条和竖条的交叉位置与所述立柱连接。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于：所述多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的厚度为2～5mm，其中构成框架结构的仿生致密骨的厚度为1～3mm。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体，其特征在于：
所述仿生致密骨的压缩强度为30～120MPa，杨氏模量为0.5～1.2GPa；和/或
所述仿生多孔骨的压缩强度为0.3～1.8Mpa，杨氏模量为2～30MPa。
7.一种多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、仿生致密骨的制备，具体包括：
步骤S1-1、将粘均分子量为50000～200000的医用高分子材料加热至熔融状态，所述加热温度为60～180℃；
步骤S1-2、称取矿化胶原粉末，该矿化胶原粉末与所述医用高分子材料的质量比为2:1～1:4，并将矿化胶原粉末加入到步骤S1-1中所得的熔融状态的高分子材料中，搅拌使两种物质充分混合形成医用高分子/矿化胶原的均匀相；
步骤S1-3、将步骤S1-2中的得到的医用高分子/矿化胶原的均匀相冷却并加工成框架结构；
步骤S2、仿生多孔骨前驱体的制备，具体包括：
步骤S2-1、将粘均分子量为200～100000的医用高分子材料在室温下配置成质量体积浓度为0.05～0.2g/mL的高分子溶液；
步骤S2-2、在步骤2-1中所得高分子溶液中加入矿化胶原粉末，并均匀混合，制得矿化胶原/高分子混合悬液体系作为仿生多孔骨的前驱体，其中矿化胶原粉末与悬液中医用高分子材料的质量比为2:1～1:4；
步骤S3、多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的成型，具体包括：
步骤S3-1、将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入成型模具中，并灌注步骤S2-2中制得的矿化胶原/高分子混合悬液体系，使得仿生致密骨被包裹在所述矿化胶原/高分子混合悬液体系中；
步骤S3-2、将步骤S3-1灌模后的成型模具置于-80℃～4℃的环境中充分冷冻使其凝固，所需凝固时间为8～48小时，使材料孔隙率为60～90％；
步骤S3-3、将步骤S3-2中所得的充分冷冻后的体系冷冻干燥24-72小时，制得所述多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体。
8.根据权利要求7所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，其特征在于，步骤S2-1的高分子溶液中的溶剂为1,4-二氧六环、二氯甲烷、氯仿或二甲基亚砜中的任何一种。
9.根据权利要求7所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-3中将医用高分子/矿化胶原的均匀相加入至模具中，压制成块状后切割成井字形、十字形或者多层网状的框架结构，或者用预定形状的模具压制成框架结构，其中压制的压力为500-1000MPa，保压时间为60～300s。
10.根据权利要求7所述的多级仿生矿化胶原基颅骨修复植入体的制备方法，其特征在于，所述步骤S3-1中预先在成型模具中灌注预定厚度的所述矿化胶原/高分子混合悬液体系并置于-80℃～4℃进行预冻后，再将步骤S1-3中加工成框架结构的仿生致密骨放入所述成型模具中，再灌注所述矿化胶原/高分子混合悬液体系直至覆盖所述仿生致密骨。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112535553A (zh) * 2020-12-12 2021-03-23 山东百多安医疗器械股份有限公司 一种具有复合结构的颅骨修复板材
CN115177414A (zh) * 2022-09-14 2022-10-14 山东百多安医疗器械股份有限公司 一种可促进骨组织再生的颅骨修复板及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103800946A (zh) * 2014-01-28 2014-05-21 北京奥精医药科技有限公司 矿化胶原复合骨粘合及填充材料
CN103830775A (zh) * 2012-11-27 2014-06-04 北京奥精医药科技有限公司 高强度胶原基人工骨修复材料
CN104258465A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 北京奥精医药科技有限公司 一种矿化胶原基颅骨修复装置及其制造方法
CN106620846A (zh) * 2016-09-13 2017-05-10 北京奥精医药科技有限公司 基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法
CN108421088A (zh) * 2018-04-19 2018-08-21 北京奥精医药科技有限公司 一种矿化胶原基中等强度人工骨修复材料及其制备方法
CN207886315U (zh) * 2017-06-08 2018-09-21 北京联合大学 一种颅骨修复用网状支撑可降解三维复合植入体
CN109223248A (zh) * 2018-11-29 2019-01-18 北京奥精医药科技有限公司 一种诱导骨组织再生的颅骨修复体及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103830775A (zh) * 2012-11-27 2014-06-04 北京奥精医药科技有限公司 高强度胶原基人工骨修复材料
CN103800946A (zh) * 2014-01-28 2014-05-21 北京奥精医药科技有限公司 矿化胶原复合骨粘合及填充材料
CN104258465A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 北京奥精医药科技有限公司 一种矿化胶原基颅骨修复装置及其制造方法
CN106620846A (zh) * 2016-09-13 2017-05-10 北京奥精医药科技有限公司 基于数字重建的矿化胶原基颅骨缺损修复体及制备方法
CN207886315U (zh) * 2017-06-08 2018-09-21 北京联合大学 一种颅骨修复用网状支撑可降解三维复合植入体
CN108421088A (zh) * 2018-04-19 2018-08-21 北京奥精医药科技有限公司 一种矿化胶原基中等强度人工骨修复材料及其制备方法
CN109223248A (zh) * 2018-11-29 2019-01-18 北京奥精医药科技有限公司 一种诱导骨组织再生的颅骨修复体及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112535553A (zh) * 2020-12-12 2021-03-23 山东百多安医疗器械股份有限公司 一种具有复合结构的颅骨修复板材
CN112535553B (zh) * 2020-12-12 2021-12-07 山东百多安医疗器械股份有限公司 一种具有复合结构的颅骨修复板材
CN115177414A (zh) * 2022-09-14 2022-10-14 山东百多安医疗器械股份有限公司 一种可促进骨组织再生的颅骨修复板及其制备方法

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