CN115401959B - 可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜及其制备方法，双层抑菌膜，包括相互叠加的铜掺杂羟基磷灰石纤维层和明胶层，铜掺杂羟基磷灰石纤维中，Cu/(Cu+Ca)摩尔比为1～6at％；明胶在铜掺杂羟基磷灰石纤维表面的浓度为0.05～0.25g/ml，浇铸量为0.05～2ml/cm2。双层膜中的明胶面致密光滑，可有效阻止成纤维细胞和结缔组织在骨缺损处的长入；铜掺杂羟基磷灰石面粗糙，有利于干细胞的附着和成骨分化，促进骨修复，此外释放出的Cu2+可有效抗菌。
Description
技术领域
本技术涉及一种生物医用材料技术领域的方法，具体是一种可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜及其制备方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
牙周疾病、创伤和牙齿脱落等因素是导致牙槽骨缺损的主要原因。引导骨组织再生技术(guided bone regeneration，GBR)是一种通过将具有屏障作用的生物膜置于骨缺损区域与软组织之间，阻止迁移速率过快的上皮细胞和成纤维细胞向骨缺损处迁移，从而实现骨缺损处的骨再生技术。
目前商业上用于引导骨组织再生的生物膜有膨体聚四氟乙烯膜钛膜(/>Frios />) 和胶原膜等，但几乎所有的商业膜都缺乏骨诱导能力，且如钛膜等不可吸收膜需二次手术取出，增加病人的痛苦。此外，引导骨组织再生手术存在术中和术后细菌感染问题，为了避免感染，临床上广泛应用青霉素、四环素等抗生素来预防细菌感染，但长期滥用抗生素导致许多致病细菌产生耐药性，存在降低治疗效果或者手术失败的风险。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，包括相互叠加的铜掺杂羟基磷灰石纤维层和明胶层，铜掺杂羟基磷灰石纤维中，Cu/(Cu+Ca)摩尔比为1～6at％；
明胶在铜掺杂羟基磷灰石纤维表面的浓度为0.05～0.25g/mL，浇铸量为0.05～2mL/cm2。
第二方面，本发明提供所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
将水溶性钙盐水溶液、铜盐水溶液、强碱水溶液和磷源水溶液依次加入到油酸、乙醇和水的混合三元溶剂中，再经溶剂热反应制得铜掺杂羟基磷灰石纤维；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维加入到无水乙醇中，经超声均匀分散后，抽滤，得到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层；
将明胶-乙醇-水混合溶液均匀浇注在纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层表面，通过渗透蒸发成膜技术，得到未化学交联的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜置于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺的无水乙醇溶液中，进行化学交联，即得。
上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
1)本发明铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抗菌膜制备过程中不使用有毒试剂，绿色环保。
2)本发明公开的双层膜仅需在常温常压下就可制备，制备工艺简单、易于操作，有利于进行工业化和大批量生产，应用前景广阔。
3)本发明公开的双层膜结合了铜元素、羟基磷灰石和明胶的优势，同时具备屏障功能、促进骨组织修复与再生和抗菌效果，性能优异。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维的FESEM、XRD 和XPS结果，其中，a为FESME图，b为XRD谱图，c为XPS全扫描图谱，d为Cu 2p窄扫描图谱；
图2为实施例1制备的用于引导骨再生抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜的实物图，其中，(a)为铜掺杂羟基磷灰石纤维面，(b) 为明胶面；
图3为实施例1制备的用于引导骨再生抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜的FESEM结果，其中，a为铜掺杂羟基磷灰石纤维面， b为明胶面，c为横截面；
图4为实施例1、实施例2和对比例1制备的不同铜掺杂浓度的羟基磷灰石纤维/明胶双层膜与金黄色葡萄球菌共培养24h后的FESEM结果；其中，(a)列为低倍数下金黄色葡萄球菌在双层膜的羟基磷灰石面的分布与形貌图；(b)列为高倍数下金黄色葡萄球菌在双层膜的羟基磷灰石面的分布与形貌图。
图5为实施例1、实施例2和对比例1制备的不同铜掺杂浓度的羟基磷灰石纤维/明胶双层膜与金黄色葡萄球菌共培养24h后的各样品表面细菌吸附数的定量统计结果。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
第一方面，本发明提供一种可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，包括相互叠加的铜掺杂羟基磷灰石纤维层和明胶层，铜掺杂羟基磷灰石纤维中，Cu/(Cu+Ca)摩尔比为1～6at％；过高的 Cu/(Cu+Ca)摩尔比易产生细胞毒性；
明胶在铜掺杂羟基磷灰石纤维表面的浓度为0.05～0.25g/ml，浇铸量为0.05～2ml/cm2。
明胶为猪皮明胶、鱼皮明胶或牛皮明胶等。
随浓度的提高和浇铸量的增加，形成的用于引导骨再生的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的厚度增加。
羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)作为人体骨骼和牙齿中的主要无机成分，因其具有高生物相容性、骨传导性和骨诱导性等优点，广泛应用于牙齿骨骼组织修复工程中。但未经改性的羟基磷灰石并不具备抑菌的效果。铜元素(cuprum，Cu)是人体必需的微量元素之一，众多研究表明Cu2+具有良好的抑菌效果，且在一定浓度范围内不会对人体细胞产生毒性。明胶(gelatin)是由胶原部分水解而获得的高分子材料，具有高的生物相容性和无致免疫性等优点，但不具备骨诱导能力和抗菌功能。
本发明双层膜中的明胶面致密光滑，可有效阻止成纤维细胞和结缔组织在骨缺损处的长入；铜掺杂羟基磷灰石面粗糙，有利于干细胞的附着和成骨分化，促进骨修复，此外释放出的Cu2+可有效抗菌。在临床应用中只需将本发明制得的厚度合适的双层膜裁剪成合适大小，按照常规方法移植到骨组织修复位置，即可促进骨组织的再生与修复和防止术后相邻组织的黏连，也可预防细菌感染。
在一些实施例中，铜掺杂羟基磷灰石纤维的长度为50～500μm，直径为1～10nm。
优选的，铜掺杂羟基磷灰石纤维的长度为100～400μm。
在一些实施例中，Cu/(Cu+Ca)摩尔比为2～5at％。
优选的，可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的厚度为0.1～1mm。
第二方面，本发明提供所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
将水溶性钙盐水溶液、铜盐水溶液、强碱水溶液和磷源水溶液依次加入到油酸、乙醇和水的混合三元溶剂中，再经溶剂热反应制得铜掺杂羟基磷灰石纤维；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维加入到无水乙醇中，经超声均匀分散后，抽滤，得到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层；
将明胶-乙醇-水混合溶液均匀浇注在纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层表面，通过渗透蒸发成膜技术，得到未化学交联的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜；乙醇与水的混合溶剂将改变明胶分子与溶剂间的相互作用，有利于渗透蒸发过程的进行；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜置于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺的无水乙醇溶液中，进行化学交联，即得。化学交联可改善明胶过快的降解性及其他性能，进而提高双层膜的结构稳定性等性能。
在一些实施例中，所述水溶性钙盐选自硝酸钙或氯化钙，优选为无水氯化钙；
所述水溶性铜盐选自硝酸铜、硫酸铜或氯化铜；
水溶性磷源为磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠。
优选的，水溶性钙盐和铜盐水溶液的总摩尔浓度为0.1～0.3 mol/L；所述水溶性钙盐和铜盐的Cu/(Cu+Ca)摩尔比为1～6at％。
Cu/(Cu+Ca)摩尔比优选为2～5at％；
磷源水溶液的摩尔浓度为0.15～0.25mol/L。
在一些实施例中，油酸、乙醇和水的混合三元溶剂中，油酸、乙醇和水的质量比为0.5～1.5：0.5～1.5：0.8～1.3。
在一些实施例中，溶剂热反应的温度为180～200℃，反应时间为 18～48h。优选为18～36h。
在一些实施例中，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠，油酸与强碱的摩尔比为3.5～5：2～3。
在一些实施例中，明胶-乙醇-水混合溶液中，明胶、乙醇和水的质量比为0.2～10：8～12：8～12。乙醇和水的体积比过低则会减缓渗透蒸发过程，过高则会导致明胶溶解温度升高。
在一些实施例中，未化学交联的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜的厚度为0.1～1mm。
在一些实施例中，渗透蒸发成膜的温度为40～45℃。
在一些实施例中，化学交联的温度为10～25℃，化学交联的时间为30～60h。优选的，化学交联的温度为15～20℃，化学交联的时间为40～50h。
优选的，双面膜、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与 N-羟基丁二酰亚胺的质量比为1.0～3.0：0.5～1.5：0.12～0.36。
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐在无水乙醇中的浓度为1.0～2.0wt％。
在一些实施例中，还包括对制得的双层抑菌膜进行洗涤的步骤，所述洗涤为采用去离子水和无水乙醇交替洗涤。
本发明所述抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜在牙槽骨缺损修复或再生中的应用。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜的制备方法，包括步骤：
(1)于25℃、搅拌的条件下，依次将20ml含0.4262g无水氯化钙和0.0273g二水合氯化铜(Cu/(Cu+Ca)＝4at％)的水溶液、20 ml含1.1g氢氧化钠水溶液、20ml含0.6g二水合磷酸二氢钠水溶液加入到由12g油酸、11g乙醇和10g水组成的混合三元溶剂中得到反应液。上述三种溶液的滴加时间间隔为20min。将反应液转移至 100ml水热反应釜，加热至180℃恒温24h。但水热反应釜降温至室温，将反应产物取出离心分离，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次后冷冻干燥，得到铜掺杂羟基磷灰石纤维。
(2)将所制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维在无水乙醇中超声分散后抽滤，制备成纸状。
(3)将2.5g明胶溶解在由10ml无水乙醇和10ml去离子水组成的混合溶剂中，于40℃下恒温搅拌20min；
(4)将所制备的明胶-乙醇-水溶液按照0.2ml/cm2的浇铸量均匀浇铸到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维表面，在45℃下，通过渗透蒸发成膜制得具有～0.2mm厚度的未化学交联的双层膜。
(5)按照双层膜:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐:N- 羟基丁二酰亚胺的质量比为2:1:0.24称量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺溶解于无水乙醇中，最终配置成1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度为1.5wt％的交联溶剂。
(6)将未化学交联的双层膜转移至交联溶剂中，于20℃下化学交联48h，然后经去离子水洗涤3次、干燥得到用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜。
本实施例通过溶剂热法制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维的 FESEM、XRD和XPS结果如图1所示，由图1a可知，本实施例所得铜掺杂羟基磷灰石纤维长度>100μm，直径～10nm；由图1b可知，本实施例所得铜掺杂羟基磷灰石纤维为纯羟基磷灰石物相，无其他物相；由图1c和d可知，铜元素成功掺杂进入羟基磷灰石纤维中。
本实施例制备的用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/ 明胶双层膜的实物图如图2所示，可以发现铜掺杂羟基磷灰石面和明胶面具有不同的光泽，表明所制备的双层膜具有两种不同性质的表面。
本实施例制备的用于引导骨再生的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的FESEM结果如图3所示，双层膜中的铜掺杂羟基磷灰石面呈纤维状，而明胶面致密光滑，横截面显示双层膜厚度～0.2mm。此外，从图3a部分区域呈现光滑形貌以及图3c较少的孔隙中可以看出，铜掺杂羟基磷灰石纤维层中存在明胶的渗透，明胶的渗透可使铜掺杂羟基磷灰石纤维层与明胶层紧密结合在一起。
实施例2
用于引导骨再生的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括步骤：
(1)于25℃、搅拌的条件下，依次将20ml含0.4531g无水氯化钙和0.0136g二水合氯化铜(Cu/(Cu+Ca)＝2at％)的水溶液、20 ml含1.1g氢氧化钠水溶液、20ml含0.6g二水合磷酸二氢钠水溶液加入到由12g油酸、11g乙醇和10g水组成的混合三元溶剂中得到反应液。上述三种溶液的滴加时间间隔为20min。将反应液转移至 100ml水热反应釜，加热至180℃恒温24h。但水热反应釜降温至室温，将反应产物取出离心分离，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次后冷冻干燥，得到铜掺杂羟基磷灰石纤维。
(2)将所制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维在无水乙醇中超声分散后抽滤，制备成纸状。
(3)将2.5g明胶溶解在由10ml无水乙醇和10ml去离子水组成的混合溶剂中，于40℃下恒温搅拌20min；
(4)将所制备的明胶-乙醇-水溶液按照0.2ml/cm2的浇铸量均匀浇铸到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维表面，在45℃下，通过渗透蒸发成膜制得具有～0.2mm厚度的未化学交联的双层膜。
(5)按照双层膜:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐:N- 羟基丁二酰亚胺的质量比为2:1:0.24称量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺溶解于无水乙醇中，最终配置成1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度为1.5wt％的交联溶剂。
(6)将未化学交联的双层膜转移至交联溶剂中，于20℃下化学交联48h，然后经去离子水洗涤3次、干燥得到用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜。
实施例3
用于引导骨再生的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括步骤：
(1)于25℃、搅拌的条件下，依次将20ml含0.4262g无水氯化钙和0.0273g二水合氯化铜(Cu/(Cu+Ca)＝4at％)的水溶液、20 ml含1.1g氢氧化钠水溶液、20ml含0.6g二水合磷酸二氢钠水溶液加入到由12g油酸、11g乙醇和10g水组成的混合三元溶剂中得到反应液。上述三种溶液的滴加时间间隔为20min。将反应液转移至 100ml水热反应釜，加热至180℃恒温24h。但水热反应釜降温至室温，将反应产物取出离心分离，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次后冷冻干燥，得到铜掺杂羟基磷灰石纤维。
(2)将所制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维在无水乙醇中超声分散后抽滤，制备成纸状。
(3)将5.0g明胶溶解在由10ml无水乙醇和10ml去离子水组成的混合溶剂中，于40℃下恒温搅拌20min；
(4)将所制备的明胶-乙醇-水溶液按照0.4ml/cm2的浇铸量均匀浇铸到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维表面，在45℃下，通过渗透蒸发成膜制得具有～0.5mm厚度的未化学交联的双层膜。
(5)按照双层膜:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐:N- 羟基丁二酰亚胺的质量比为2:1:0.24称量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺溶解于无水乙醇中，最终配置成1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度为1.5wt％的交联溶剂。
(6)将未化学交联的双层膜转移至交联溶剂中，于20℃下化学交联48h，然后经去离子水洗涤3次、干燥得到用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜。
实施例4
用于引导骨再生的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括步骤：
(1)于25℃、搅拌的条件下，依次将20ml含0.4531g无水氯化钙和0.0136g二水合氯化铜(Cu/(Cu+Ca)＝2at％)的水溶液、20 ml含1.1g氢氧化钠水溶液、20ml含0.6g二水合磷酸二氢钠水溶液加入到由12g油酸、11g乙醇和10g水组成的混合三元溶剂中得到反应液。上述三种溶液的滴加时间间隔为20min。将反应液转移至 100ml水热反应釜，加热至180℃恒温24h。但水热反应釜降温至室温，将反应产物取出离心分离，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次后冷冻干燥，得到铜掺杂羟基磷灰石纤维。
(2)将所制备的铜掺杂羟基磷灰石纤维超声分散后抽滤，制备成纸状。
(3)将5.0g明胶溶解在由10ml无水乙醇和10ml去离子水组成的混合溶剂中，于40℃下恒温搅拌20min；
(4)将所制备的明胶-乙醇-水溶液按照0.4ml/cm2的浇铸量均匀浇铸到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维表面，在45℃下，通过渗透蒸发成膜制得具有～0.5mm厚度的未化学交联的双层膜。
(5)按照双层膜:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐:N- 羟基丁二酰亚胺的质量比为2:1:0.24称量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺溶解于无水乙醇中，最终配置成1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度为1.5wt％的交联溶剂。
(6)将未化学交联的双层膜转移至交联溶剂中，于20℃下化学交联48h，然后经去离子水洗涤3次、干燥得到用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜。
对比例1
用于引导骨再生的无铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜的制备方法，包括步骤：
(1)于25℃、搅拌的条件下，依次将20ml含0.44g无水氯化钙水溶液、20ml含1.1g氢氧化钠水溶液、20ml含0.6g二水合磷酸二氢钠水溶液加入到由12g油酸、11g乙醇和10g水组成的混合三元溶剂中得到反应液。上述三种溶液的滴加时间间隔为20min。将反应液转移至100ml水热反应釜，加热至180℃恒温24h。但水热反应釜降温至室温，将反应产物取出离心分离，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次后冷冻干燥，得到无铜掺杂羟基磷灰石纤维。
(2)将所制备的无铜掺杂羟基磷灰石纤维在无水乙醇中超声分散后抽滤，制备成纸状。
(3)将2.5g明胶溶解在由10ml无水乙醇和10ml去离子水组成的混合溶剂中，于40℃下恒温搅拌20min；
(4)将所制备的明胶-乙醇-水溶液按照0.2ml/cm2的浇铸量均匀浇铸到纸状无铜掺杂羟基磷灰石纤维表面，在45℃下，通过渗透蒸发成膜制得具有0.15mm厚度的未化学交联的双层膜。
(5)按照双层膜:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐:N- 羟基丁二酰亚胺的质量比为2:1:0.24称量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺溶解于无水乙醇中，最终配置成1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度为1.5wt％的交联溶剂。
(6)将未化学交联的双层膜转移至交联溶剂中，于20℃下化学交联48h，然后经去离子水洗涤3次、干燥得到用于引导骨再生的抑菌铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜。
将实施例1、实施例2和对比例1分别作为两个实验组和一个空白组与金黄色葡萄球菌共培养24h，FESEM结果和各样品吸细菌附数的定量统计结果分别如图3和图4所示，较之对比例1，实施例1 和实施例2的样品铜掺杂羟基磷灰石纤维面和明胶面均呈现良好的抑菌效果，且随铜元素掺杂浓度的升高，抑菌效果越显著。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：包括相互叠加的铜掺杂羟基磷灰石纤维层和明胶层，铜掺杂羟基磷灰石纤维中，Cu/(Cu + Ca)摩尔比为1~6at%；
明胶在铜掺杂羟基磷灰石纤维表面的浓度为0.05~0.25 g/ml，浇铸量为0.05~2 ml/cm2;
所述铜掺杂羟基磷灰石纤维为纯羟基磷灰石物相，无其他物相；
双层膜一侧为致密光滑的明胶面，一侧为粗糙的铜掺杂羟基磷灰石纤维面，膜厚度为0.1~1 mm；
所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
将水溶性钙盐水溶液、铜盐水溶液、强碱水溶液和磷源水溶液依次加入到油酸、乙醇和水的混合三元溶剂中，再经溶剂热反应制得铜掺杂羟基磷灰石纤维；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维加入到无水乙醇中，经超声均匀分散后，抽滤，得到纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层；
将明胶-乙醇-水混合溶液均匀浇注在纸状铜掺杂羟基磷灰石纤维层表面，通过渗透蒸发成膜技术，得到未化学交联的铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜；
将铜掺杂羟基磷灰石纤维/明胶双层膜置于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺的无水乙醇溶液中，进行化学交联，即得；
明胶-乙醇-水混合溶液中，明胶、乙醇和水的质量比为0.2~10：8~12：8~12；
铜掺杂羟基磷灰石纤维的长度为50~500 μm，直径为1~10 nm。
2.根据权利要求1所述的可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：Cu/(Cu + Ca)摩尔比为2~5 at%。
3.根据权利要求1所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：所述水溶性钙盐选自硝酸钙或氯化钙；
所述水溶性铜盐选自硝酸铜、硫酸铜或氯化铜；
水溶性磷源为磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠。
4.根据权利要求1所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：油酸、乙醇和水的混合三元溶剂中，油酸、乙醇和水的质量比为0.5~1.5：0.5~1.5：0.8~1.3。
5.根据权利要求1所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠，油酸与强碱的摩尔比为3.5~5：2~3；
或，明胶-乙醇-水混合溶液中，明胶、乙醇和水的质量比为0.2~10：8~12：8~12。
6.根据权利要求1所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜，其特征在于：双面膜、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与N-羟基丁二酰亚胺的质量比为1.0~3.0：0.5~1.5：0.12~0.36。
7.权利要求1-6任一所述可引导骨再生的羟基磷灰石纤维/明胶双层抑菌膜在牙槽骨缺损修复或再生中的应用。
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| CN106012677A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-12 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸 |
| CN108946690A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-07 | 昆明理工大学 | 一种抗菌改性羟基磷灰石材料的制备方法 |
| CN110772671A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-11 | 东华大学 | 一种骨修复用Janus膜及其制备方法 |
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2022
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