[发明专利]β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械中植入材料和人工器官技术领域，尤其是指一种β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料及其制备方法。

背景技术

β-磷酸三钙陶瓷主要成分为钙、磷元素组成，不含蛋白质成分，无毒，生物相容性和细胞亲和性较好，而且能传导组织生长，即新生组织可以从β-磷酸三钙植入体与组织结合处沿着植入体表面或内部贯通性孔隙攀附生长。但其具有韧性差、脆性大、机械强度不高以及抗疲劳性能差等缺点，同时加工成较薄又具有一定弧度的人工角膜比较困难。

聚乙烯醇除具有一般水凝胶的性能外，它与人体组织具有高度的相容性，无毒、无副作用、无降解，化学性能稳定，机械性能优良，含水量高，易于成型及良好的生物相容性。

从自然仿生的角度，将机械强度良好的β-磷酸三钙与具有良好韧性的有机物复合，制备成仿生的无机/有机复合生物材料，不但可以解决β-磷酸三钙机械性能问题，还可以利用有机物的相关性能提高材料的生物活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料及其制备方法。

解决本发明的技术问题所采用的技术方案是：提供一种β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、将聚乙烯醇加入到二甲基亚砜的水溶液中恒温加热制备成聚乙烯醇水凝胶；步骤二、在聚乙烯醇水凝胶中直接添加β-磷酸三钙和致孔剂并在水浴中恒温搅拌形成混合物；步骤三、将该混合物直接注入无菌模具中反复冷冻成型；步骤四、将冷冻成型后的混合物用无菌的去离子水浸泡并通过碘伏消毒后得到β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料。

在本发明制备方法中，在步骤一中，将1～3g聚乙烯醇加入90℃、体积比40％～70％二甲基亚砜的水溶液中恒温加热1小时制备成聚乙烯醇水凝胶。

在本发明制备方法中，在步骤二中，在聚乙烯醇水凝胶中直接添加0.5～3gβ-磷酸三钙和5～30g致孔剂并在90℃的水浴中恒温搅拌1小时。在本发明制备方法中，在步骤三中，冷冻成型是在-40～-5℃条件下进行的。

在本发明制备方法中，所述致孔剂为葡萄糖、氯化钾、氯化钠、或碳酸氢钠。

解决本发明的技术问题所采用的另一技术方案是：提供一种根据以上制备方法制备的β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料。

相对于现有技术，本发明在常压下即可完成材料制备，工艺简单，且该β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料具有良好生物相容性、力学性能和高含水率。

附图说明

图1为本发明人工角膜多孔支架材料的表面形貌；

图2为本发明人工角膜多孔支架材料的局部形貌。

具体实施方式

本发明提供了一种β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料，其制备方法包括以下步骤：步骤一、将1～3g聚乙烯醇加入90℃、体积比40％～70％二甲基亚砜的水溶液中恒温加热1小时制备成聚乙烯醇水凝胶；步骤二、在聚乙烯醇水凝胶中直接添加0.5～3g β-磷酸三钙和5～30g致孔剂(致孔剂可为葡萄糖、氯化钾、氯化钠、及碳酸氢钠等)并在90℃的水浴中恒温搅拌1小时形成混合物；步骤三、将该混合物直接注入无菌模具中并在-40～-5℃条件下经反复冷冻成型；步骤四、将冷冻成型后的混合物用无菌的去离子水浸泡并通过碘伏消毒后得到β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料。

以下通过多个实施方式来举例说明在不同条件下制备人工角膜多孔支架材料等方面。

实施方式1：

一种β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料，其制备方法包括以下步骤：a.将1g聚乙烯醇加入90℃、体积比70％二甲基亚砜的水溶液中恒温加热1小时制备成聚乙烯醇水凝胶；b.在聚乙烯醇水凝胶中直接添加0.5gβ-磷酸三钙和5g葡萄糖并在90℃的水浴中恒温搅拌1小时形成混合物；c.将该混合物直接注入无菌模具中并在-35℃条件下经反复冷冻成型；d.将冷冻成型后的混合物(支架材料)用无菌的去离子水浸泡并通过碘伏消毒后得到β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜多孔支架材料。

实施方式2：