CN117180506A - 一种用于治疗感染性骨缺损的支架及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于治疗感染性骨缺损的支架及其制备方法和应用。该支架包括以下组分：水凝胶和药物活性成分；所述药物活性成分包括以下组分：CaCO3@Cu‑EGCG和Ag。所述药物活性成分包括以下质量分数的组分：CaCO3@Cu‑EGCG 1.5％‑3.5％；Ag 0.15％‑0.35％。所述水凝胶包括以下组分：SFMA和光引发剂。该支架采用具有较高机械强度的水凝胶，力学性能满足在骨修复过程中的支撑作用，且生物相容性、生物降解性良好；同时该支架可以双重释放抗菌和促成骨的组分，具有抗菌、抗炎和促成骨作用，在感染性骨缺损复杂环境中，无需二次手术即可治疗感染性骨缺损，为临床治疗提供新的治疗思路。
Description
技术领域
本发明涉及一种水凝胶支架及其制备方法和应用，属于医用生物材料技术领域，特别是涉及一种用于治疗感染性骨缺损的支架及其制备方法和应用。
背景技术
骨骼是一种动态结缔组织，在成骨细胞、骨细胞和破骨细胞的协同管理下不断重塑和更新。骨缺损按其原因大致可分为创伤性骨缺损、感染性骨缺损和病理性骨缺损。开放性创伤和骨科手术可引起感染性骨缺损，是临床治疗中一项巨大挑战。
对于感染性骨缺损的治疗，初始阶段侧重于控制感染和高炎症状态，然后持续促进成骨。全身或局部应用抗生素是抗感染常用治疗策略。由于局部血管和骨骼的破坏，应用全身性抗生素时很难在病损处达到有效药物浓度；而植入载有抗生素的材料局部递送抗生素，通常需要二次手术。通过自体或异体骨移植修复骨缺损，存在骨量有限和免疫排斥等问题。
功能材料参与调节炎症反应，改善局部微环境。此外，骨缺损修复材料还应具有生物组织相容性、塑性和降解性好等特点。目前，由单一类型或几种基质材料组合构建的支架难以满足上述所有性能。
组织工程是以工程学和生命科学为基础，人工制造生物替代品来恢复或改善有缺损的组织和器官。传统的组织工程技术是将载有细胞的支架植入到病损处实现组织再生。虽然已有大量研究报道，但也面临着许多挑战，其缺乏统一的技术标准，产品质量参差不齐。
与传统的生物材料加工技术相比，3D打印技术具有可以设计个性化结构，调控成分和机械性能，加工效率高等优点，非常有利于制备原位骨修复支架，尤其是复杂结构的骨缺损。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于治疗感染性骨缺损的支架，该支架采用具有较高机械强度的水凝胶，力学性能满足在骨修复过程中的支撑作用，且生物相容性、生物降解性良好；同时该支架可以双重释放抗菌和促成骨的组分，具有抗菌、抗炎和促成骨作用，在感染性骨缺损复杂环境中，无需二次手术即可治疗感染性骨缺损，为临床治疗提供新的治疗思路。
用于治疗感染性骨缺损的支架，该支架包括以下组分：水凝胶和药物活性成分；所述药物活性成分包括以下组分：CaCO3@Cu-EGCG和Ag。
所述药物活性成分包括以下质量分数的组分：
CaCO3@Cu-EGCG 0.01％-0.05％；
Ag 0.01％-0.05％；
所述药物活性成分包括以下质量分数的组分：
CaCO3@Cu-EGCG 0.025％；
Ag 0.025％；
所述水凝胶包括以下组分：甲基丙烯酸化丝素蛋白(SFMA)和光引发剂。
所述水凝胶包括以下组分：甲基丙烯酸化丝素蛋白(SFMA)、光引发剂和光吸收剂。
所述水凝胶包括以下质量分数的组分：
SFMA 10％-20％；
光引发剂 0.1％-0.35％；
光吸收剂 0.05％-0.07％；
所述水凝胶包括以下质量分数的组分：
SFMA 15％；
光引发剂 0.25％；
光吸收剂 0.06％；
所述光引发剂包括以下原料中的至少1种：苯基2,4,6三甲基苯甲酰基膦酸锂或Irgacure 2959。
所述光吸收剂为柠檬黄。
所述水凝胶的制备方法包括以下步骤：
制备SFMA，制备CaCO3@Cu-EGCG，制备Ag，将SFMA、CaCO3@Cu-EGCG、Ag和光引发剂混合，即得。
所述水凝胶的制备方法包括以下步骤：
制备SFMA，制备CaCO3@Cu-EGCG，制备Ag，将SFMA、CaCO3@Cu-EGCG、Ag、光引发剂和光吸收剂混合，即得。
所述制备SFMA步骤包括以下步骤：将丝素蛋白和溴化锂混合，搅拌，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌，透析，冻干，得到SFMA。
所述制备CaCO3@Cu-EGCG步骤包括以下步骤：
将均含有聚4-苯乙烯磺酸钠的CaCl2、Na2CO3混合、搅拌、离心、洗涤，加入EGCG和CuCl2，搅拌，最后加入MOPS，洗涤，得到包覆Cu-EGCG的CaCO3颗粒(CaCO3@Cu-EGCG)。
所述制备Ag步骤包括以下步骤：
制备Cd-MOF：将γ-Cd和KOH混合、溶解、过滤，加甲醇、聚乙二醇，搅拌，孵育，洗涤，烘干，得到Cd-MOF；
制备Ag：将Cd-MOF、乙腈和AgNO3混合，离心，洗涤，干燥，得到Ag。
本发明还提供了所述支架的制备方法，包括以下步骤：
制备水凝胶：将SFMA溶解在含有CaCO3@Cu-EGCG、Ag、光引发剂和光吸收剂柠檬黄的水溶液中，得到水凝胶；
制备支架：3D打印及固化水凝胶：
首先，导入模型，设置其直径、厚度；然后，对打印参数进行设置，包括光强、曝光时间、基层层数和基层曝光时间；剥离距离，剥离速度，剥离回复速度，抬升高度，抬升速度；将水凝胶加入料槽后开始打印，在打印过程中进行同步光交联固化水凝胶，得到支架。
本发明还提供了一种骨缺损修复药物制剂，包括所述支架。
与现有技术相比，本发明用于治疗感染性骨缺损的支架具有以下有益效果：
1)该支架采用基于天然纤维聚合物丝素蛋白的具有较高机械强度的水凝胶，优异的力学性能满足在骨修复过程中的支撑作用，且生物相容性、生物降解性良好；该支架可以双重释放抗菌和促成骨的组分；
2)Cu-EGCG能有效减少细胞死亡存在的细胞毒性水平的ROS，并降低表达促炎细胞因子如TNF-a、IL-6，还可诱导分泌血管内皮生长因子(VEGF)、促进成骨分化，调节巨噬细胞极化，抗菌活性良好；纳米Ag粒径小，能吸附在EGCG上的邻苯二酚基团，易于分散在水介质中，具有良好的抑菌效果。
附图说明
图1为效果验证例1 10％、15％、20％SFMA水凝胶随时间变化的流变性能测试结果；
图2为效果验证例1 10％、15％、20％SFMA水凝胶随频率变化的流变性能测试结果；
图3为效果验证例2 10％、15％、20％SFMA水凝胶压缩性能测试结果；
图4为效果验证例3 10％、15％、20％SFMA水凝胶溶胀性能测试结果；
图5为效果验证例4 10％、15％、20％SFMA水凝胶在无酶条件下的降解曲线；
图6为效果验证例4 10％、15％、20％SFMA水凝胶在有酶条件下的降解曲线；
图7为效果验证例5 3D打印SFMA水凝胶支架外观图；
图8为效果验证例5 3D打印10％、15％、20％SFMA水凝胶支架SEM图；
图9为效果验证例5 10％、15％、20％SFMA水凝胶在第七天的降解SEM图；
图10为效果验证例5CaCO3@Cu-EGCG的电子扫描电镜图；
图11为效果验证例6纳米Ag的电子透射电镜图；
图12为效果验证例7CaCO3@Cu-EGCG的X射线光电子能谱；
图13为效果验证例7CaCO3@Cu-EGCG的高分辨O1s XPS谱；
图14为效果验证例8CaCO3@Cu-EGCG清除活性氧结果图；
图15为效果验证例9包覆CaCO3@Cu-EGCG粒子水凝胶的Cu2+体外释放曲线；
图16为效果验证例9包覆Ag粒子水凝胶的Ag+体外释放曲线；
图17为效果验证例10体外3D打印SFMA支架细胞相容性结果图；
图18为效果验证例11体内3D打印SFMA支架用于感染性骨缺损修复效果图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于治疗感染性骨缺损的支架及其制备方法和应用。该支架包括以下组分：水凝胶和药物活性成分；
所述药物活性成分包括以下组分：CaCO3@Cu-EGCG和Ag。所述药物活性成分包括以下质量分数的组分：CaCO3@Cu-EGCG 1.5％-3.5％；Ag 0.15％-0.35％。所述水凝胶包括以下组分：SFMA和光引发剂。
该支架采用具有较高机械强度的水凝胶，力学性能满足在骨修复过程中的支撑作用，且生物相容性、生物降解性良好；同时该支架可以双重释放抗菌和促成骨的组分，具有抗菌、抗炎和促成骨作用，在感染性骨缺损复杂环境中，无需二次手术即可治疗感染性骨缺损，为临床治疗提供新的治疗思路。
以下通过具体较佳实施例结合附图对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例
1、甲基丙烯酸化丝素蛋白(SFMA)的制备：
称取40g去除蚕蛹的蚕茧，将蚕茧切成4片，在1L 0.05M Na2CO3溶液中于100℃煮沸30min，并用蒸馏水洗涤多次。然后，将脱胶后的丝素蛋白(SF)在烘箱中烘干。将10g脱胶SF溶解在100mL 9.3M的溴化锂(LiBr)溶液中，在60℃下搅拌1小时，脱胶SF完全溶解后，加入6mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合，在60℃下以1000rpm搅拌6h。反应完毕，溶液通过聚酯人造纤维滤布(miracloth)过滤，用蒸馏水使用透析膜(12-14kDa)透析7天除去盐。溶液在-80℃下冷冻12h后冻干，得到SFMA。
2、CaCO3@Cu-EGCG的制备
首先制备了20mM的CaCl2和Na2CO3原液。PSS(聚4-苯乙烯磺酸钠)以1mg/mL的浓度分别溶于上述两种溶液中。将10mL的Na2CO3溶液快速加入到10mL的CaCl2溶液中，剧烈搅拌。将得到的混合物连续搅拌30s，然后离心收集固体颗粒，用去离子水洗涤3次。
然后，加入EGCG(0.5mL，24mM)和CuCl2(0.5mL，24mM)水溶液，搅拌10s。最后加入5mL MOPS缓冲液(100mm，pH 8.0)。通过洗涤去除多余的EGCG和CuCl2，得到包覆一层Cu-EGCG的CaCO3颗粒。然后，重复上述包覆工艺2次，得到了包覆三层Cu-EGCG的CaCO3颗粒，记为CaCO3@Cu-EGCG。
3、纳米Ag制备
Cd-MOF制备：Cd-MOF晶体的合成是本实验室采用改进的方法制备的。简而言之，γ-Cd(97.3g)和KOH(33.6g)以1：8的摩尔比溶解在3L的纯净水中。溶液通过0.45μm的膜过滤器过滤后，用旋转桨控制温度进入反应容器。甲醇(1.8L)在50℃的水溶液中扩散20min。然后加入聚乙二醇20000(38.4g)，搅拌10min。将溶液在15℃下孵育一夜，以触发结晶。沉淀物用乙醇多次洗涤，在真空炉中40℃烘干过夜。
纳米Ag的合成：采用溶剂浸渍和改性反应扩散法合成Ag。简单地说，将Cd-MOF晶体(600mg)悬浮在1.5mL乙腈中，然后浸泡在浓度为10mmol﹒L-1的AgNO3前体溶液中72h，样品离心，沉淀物用乙腈多次洗涤除去溶解的盐和反应产物，在40℃的真空中干燥过夜，得到纳米Ag。
4、3D打印水凝胶
分组：
10％SFMA；
15％SFMA；
20％SFMA；
15％SFMA/Ag；
15％SFMA/CaCO3@Cu-EGCG；
15％SFMA/Ag/CaCO3@Cu-EGCG；
制备水凝胶：将SFMA溶解在含有CaCO3@Cu-EGCG、Ag、光引发剂(苯基2,4,6三甲基苯甲酰基膦酸锂)和光吸收剂(柠檬黄)等的水溶液中，得到水凝胶；
制备支架：在3D打印机设置打印参数后打印及固化水凝胶，得到支架。
打印参数：光强15W/cm2，曝光时间13s，首层曝光15s，打印层数10层，每层200μm。
效果验证例1、流变学性能
(1)样品：10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA；
(2)仪器：流变仪Kinexus英国马尔文；
用直径为25mm的不锈钢平行板转头进行流变学测量。G'表征样品的弹性模量，G"表征样品的粘性模量。
将AHA及F127-CHO溶液混合后将其倒入流变仪托盘上，选择托盘转动频率为1rad/s，分别在25℃及37℃下记录其弹性模量(G')和粘性模量(G”)的变化值；将成胶后的水凝胶从模具中取出，于常温下从0.1到10rad/s的进行动态应变扫描，确定水凝胶的线性粘弹性范围，记录弹性模量(G')和粘性模量(G”)变化曲线。
图1、2分别为水凝胶的弹性模量(G')及粘性模量(G”)随时间、频率的变化图，从图中看出，三组水凝胶在时间及频率变化下均表现为G'＞G”的状态，说明水凝胶能够在适宜的条件下以凝胶的形式稳定存在。
效果验证例2、压缩模量
(1)样品：10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA；
(2)仪器：动态万能试验机ELF3200美国博士公司；
将液体体积为600uL的圆柱形水凝胶样品脱模，测量其初始高度h及底面半径r，将其放于凝胶强度专用探头的正下方，凝胶探头对水凝胶进行挤压，直至破裂，记录下水凝胶在压缩过程中所受的力F及高度变化Δh，根据以下公式计算水凝胶在压缩过程中的杨氏模量P(KPa)：
P＝F×h/(3.14×r2×Δh×1000)；
根据杨氏模量跟应变的关系作图，应变Strain＝Δh/h×100％。
图3为三组水凝胶在力学万能测试仪中测试的压缩应力随压缩应变的关系图。从图中看出，随着压缩应变的增加，水凝胶的杨氏模量逐渐增加，SFMA的浓度增大，水凝胶的杨氏模量增加速度也有所增加。当SFMA浓度为10％时，水凝胶压缩到67％左右时便破裂了，此时的杨氏模量为30.8kPa左右。20％SFMA组水凝胶在应变为70％左右时出现破裂，此时的杨氏模量为126kPa左右。而15％SFMA组水凝胶在应变为75％左右时才出现破裂，相较于其他两组表现出更好的韧性，此时的杨氏模量为212.8kPa左右。
效果验证例3、溶胀率
(1)样品：10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA；
(2)仪器：分析天平BL610德国赛多利集团；
将400μL水凝胶置于37℃水浴锅中水浴15min后脱模，并测量其初始重量(W0)，然后将样品分别浸泡于37℃PBS缓冲液(pH 7.4)中水化0.5、1、1.5、2、3、4h，将其取出，用滤纸轻轻擦干表面水分，称取水凝胶以获得其重量(Wt)。
根据以下公式得到水凝胶的溶胀率(Q)：
Q＝(Wt-W0)/W0×100(％)；
图4为三组水凝胶在pH＝7.4的PBS溶液中的溶胀性能测试结果，从图中看出，水凝胶在3小时后就基本上溶胀饱和，10％SFMA组水凝胶溶胀率为18％左右。在增加SFMA的浓度后，水凝胶溶胀率逐渐降低，这可能是SFMA的增加使得水凝胶交联度增加，水凝胶结构更为致密，使得水凝胶吸水性能减弱。
效果验证例4、降解性能(降解率+降解SEM)
(1)样品：10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA；
先将达到溶胀平衡后的水凝胶冷冻干燥后称取质量，记为W0，再将初始的水凝胶浸泡在PBS或含1000U/ml溶菌酶的PBS溶液中，置于恒温摇床(37℃，70rpm)。在测量的时间点(第0.5、1、2、3、4、5、6天)，取出水凝胶，用超纯水洗涤后冻干，将其冷冻干燥，干燥后准确称取质量，记(Wt)，并采用SEM观察降解情况。
采用公式计算出支架的体外降解率：降解率(％)＝(W0-Wt)/W0×100％。
图5、6分别为水凝胶在无溶菌酶及溶菌酶浓度为1000IU/mL条件下的降解曲线，从图中可看出，有溶菌酶条件下水凝胶的降解速度要快于无酶条件下的降解速度。
10％SFMA组水凝胶在无酶条件下，11d完全降解，而在有溶菌酶条件下则8d就完全降解了，15％SFMA和20％SFMA组降解速度相对要比10％SFMA组慢，应该是这两组水凝胶交联度相对更高的缘故。
效果验证例5、扫描电镜及外观
(1)样品：10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA、CaCO3、CaCO3@Cu-EGCG；
(2)SEM仪器：S-3400；Hitachi，Japan。
分别将各组成型的400μL水凝胶放置在-80℃的冰箱中冷冻过夜，并干燥，对水凝胶表面喷金30s后，利用扫描电子显微镜观察水凝胶的表面形貌，类似的，将CaCO3和CaCO3@Cu-EGCG均匀的洒在导电胶上，对表面喷金30s后，利用扫描电子显微镜观察水凝胶的表面形貌。测试条件为：5kV electron beam。
图7为3D打印水凝胶的外观图，水凝胶的多孔结构有利于细胞的生长增殖。
图8为打印的10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA三组不同浓度的水凝胶的SEM图，可看到，随着SFMA浓度增加，水凝胶支架的线条变粗，孔径变小。这是因为SFMA浓度增加，水凝胶交联速度增加，导致打印出来的水凝胶略有失真的缘故。
图9为10％SFMA、15％SFMA、20％SFMA水凝胶在第7天的降解SEM图，从图中可看到，添加了溶菌酶的水凝胶支架的崩塌速度要比未添加溶菌酶的水凝胶支架的崩塌速度快。
图10为所制备的CaCO3@Cu-EGCG的SEM图，从图中看出,CaCO3表面包覆Cu-EGCG，颗粒水分蒸发后，观察到了Cu-EGCG层褶皱的形态。
效果验证例6、电子透射电镜(TEM)
(1)样品：纳米银；
(2)TEM仪器：H-800Hitachi，Japan；
配制1mL浓度为0.5mg/mL的Ag溶液，溶液用0.8μm滤膜过滤，滤液滴在铜网的碳支持膜上，空气中自然干燥后，置于高分辨透射电镜中观察纳米粒子的总体形貌和粒径分布。
图11为所制备的Ag的TEM图，其粒径为1～10nm，表现出良好的分散性。
效果验证例7、X射线光电子能谱(XPS)
(1)样品：EGCG、CaCO3@Cu-EGCG；
(2)仪器：XPS能谱仪K-Alpha；
分别称取50mg干燥的EGCG及CaCO3@Cu-EGCG，将其铺洒在铝箔上，压片，于XPS能谱仪中测试其元素特征谱峰。
如图12所示，CaCO3@Cu-EGCG胶囊的XPS测量扫描证实了CaCO3@Cu-EGCG粒子的Cu-EGCG外壳中存在铜离子，因为XPS技术对表面很敏感。
EGCG在533.28eV处有一个主峰，对应于HO-C基团。如图13所示，在与铜离子螯合后，对应于HO-C基团的O1S峰从533.28eV移动到较低的结合能531.63eV，这表明电子从铜离子转移到EGCG。
效果验证例8、活性氧清除实验
采用H2O2检测试剂盒测定过氧化氢(H2O2)浓度降低值，以评价CaCO3@Cu-EGCG清除H2O2的能力。将50μL的H2O2溶液(25mM，pH 7.4)加入96孔微孔板中，再加入50μL的CaCO3@Cu-EGCG。孵育10min后，用H2O2检测试剂盒测定剩余的H2O2。在0～10μM浓度范围内建立H2O2标准曲线，以不含H2O2的PBS溶液为阴性对照。
图14CaCO3@Cu-EGCG清除活性氧结果图；
图14所示的结果表明EGCG具有显著的H2O2清除效果，经100μg/mLEGCG处理后剩余的H2O2不足30％。相同浓度下的CaCO3@Cu-EGCG的H2O2清除效果弱于单纯的EGCG。CaCO3@Cu-EGCG的H2O2清除效果随着CaCO3@Cu-EGCG浓度的增加而增强。
效果验证例9、Cu2+及Ag+体外释放
采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了CaCO3@Cu-EGCG中铜离子的总含量。此外，还检测了铜离子在水凝胶中的体外释放行为。简而言之，将10mg的CaCO3@Cu-EGCG包覆于400μL的15％SFMA水凝胶中，将其浸泡于10mL磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，摇晃(150rpm，37℃)。在不同的时间间隔，取1mL上清液，加入等量的新鲜溶液进行补充。将上清液用王水消化，然后烘干，重新加入10mL纯水，ICP检测仪检测铜离子的浓度，从而计算铜离子的累积释放量。
类似的，将1mg的纳米Ag包覆于400μL的15％SFMA水凝胶中，将其浸泡于10mL磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，摇晃(150rpm，37℃)。在不同的时间间隔，取1mL上清液，加入等量的新鲜溶液进行补充。将上清液用王水消化，然后烘干，重新加入10mL纯水，ICP检测仪检测银离子的浓度，从而计算银离子的累积释放量。
图15、16分别为包覆CaCO3@Cu-EGCG粒子及Ag粒子水凝胶的Cu2+和Ag+体外释放曲线。在PBS溶液中，CaCO3@Cu-EGCG胶囊在96h内，表现出铜离子的持续释放，Ag+的释放相较于Cu2+的释放要缓慢而持久。这是因为CaCO3@Cu-EGCG中的铜是以络合物的形式存在，而Ag粒子是以单质的形式存在，其转化成Ag+依赖于银单质的水解。
效果验证例10、体外生物相容性
将培养的大鼠骨髓间充质干细胞(RBMSCs)用0.25％胰酶消化悬浮后，以每孔密度为2×104个/mL的细胞悬液接种在48孔板上。培养12h后取出原培养液，水凝胶样品转移到48孔板上，在水凝胶上接种含105/mL的细胞悬液100μL。每组至少设5孔。采用CCK8定量分析细胞的存活率。培养24小时后取出孔板，每孔加100μL CCK8工作液，在37℃恒温二氧化碳培养箱(含5％的CO2)中孵育1～2h后，用酶标仪在450nm波长处测定吸光度(OD)，按照公式计算细胞存活率：
图17为体外3D打印SFMA支架细胞相容性结果图；图17的细胞活力值表明，我们制备的3D打印水凝胶具有良好的生物相容性，细胞活力均大于80％，无细胞毒性。
效果验证例11、体内感染性股骨缺损修复
6-8周的雌性SD大鼠随机分为5组，腹腔注射0.3mL 1％的戊巴比妥钠进行麻醉。剔去腿部毛发，用碘伏对皮肤消毒，手术刀切开皮肤和肌肉，暴露股骨髁部。用电钻在股骨髁部造成直径3mm、深度3mm的环形损伤。填入水凝胶后用手术缝合线对肌肉和皮肤进行缝合。
未经治疗的大鼠作为空白对照组。术后3天对大鼠注射青霉素钠溶液，以防感染。分别在术后第1、2、4周对大鼠注射过量戊巴比妥钠进行安乐死，钝性分离股骨，固定于4％多聚甲醛中。将解剖并固定的大鼠股骨放置在MCT-Sharp固定器中。扫描仪的电压设置为70kV，功率7W，4帧叠加，角度增益0.72度，曝光时间100ms，旋转一周完成扫描。
图18为体内3D打印SFMA支架用于感染性骨缺损修复效果图。
SFMA/Cu-EGCG/AgNPs水凝胶治疗的大鼠股骨在治疗4周后缺损部位完全修复，修复速率比其余组更快。表明具有抗感染和活性氧清除双重作用的水凝胶支架具备最好的感染性骨缺损治疗作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于治疗感染性骨缺损的支架，其特征在于，该支架包括以下组分：
水凝胶和药物活性成分；
所述药物活性成分包括以下组分：CaCO3@Cu-EGCG和Ag。
2.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述药物活性成分包括以下质量分数的组分：
CaCO3@Cu-EGCG 0.01％-0.05％
Ag 0.01％-0.05％。
3.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述水凝胶包括以下组分：SFMA和光引发剂。
4.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述水凝胶包括以下组分：SFMA、光引发剂和光吸收剂。
5.根据权利要求4所述的支架，其特征在于，所述水凝胶包括以下质量分数的组分：
SFMA 10％-20％
光引发剂 0.1％-0.35％
光吸收剂 0.05％-0.07％。
6.根据权利要求5所述的支架，其特征在于：所述光引发剂包括以下原料中的至少1种：苯基2,4,6三甲基苯甲酰基膦酸锂或Irgacure 2959。
7.根据权利要求5所述的支架，其特征在于：所述光吸收剂为柠檬黄。
8.根据权利要求1所述的支架，其特征在于：所述水凝胶的制备方法包括：
制备SFMA，制备CaCO3@Cu-EGCG，制备Ag，将SFMA、CaCO3@Cu-EGCG、Ag、光引发剂和光吸收剂混合，得到水凝胶；
所述制备SFMA方法包括：将丝素蛋白和溴化锂混合，搅拌，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌，透析，冻干，得到SFMA；
所述制备CaCO3@Cu-EGCG方法包括：将均含有聚4-苯乙烯磺酸钠的CaCl2、Na2CO3混合、搅拌、离心、洗涤，加入EGCG和CuCl2，搅拌，最后加入MOPS，洗涤，得到包覆Cu-EGCG的CaCO3颗粒；
所述制备Ag方法包括：
制备Cd-MOF：将γ-Cd和KOH混合、溶解、过滤，加甲醇、聚乙二醇，搅拌，孵育，洗涤，烘干，得到Cd-MOF；
制备Ag：将Cd-MOF、乙腈和AgNO3混合，离心，洗涤，干燥，得到Ag。
9.权利要求1-8中任一项所述的支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备水凝胶：将SFMA溶解在含有CaCO3@Cu-EGCG、Ag、光引发剂和光吸收剂的水溶液中，得到水凝胶；
制备支架：3D打印及固化水凝胶，得到支架。
10.一种骨缺损修复药物制剂，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的支架。
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