[发明专利]一种多孔复合支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种复合支架及其制备方法，尤其是一种涉及PLLA/PGA/珍珠粉的多孔复合支架及其制备方法。

背景技术

目前，多孔复合支架的研究主要集中在生物可降解的高分子。一种生物可降解的高分子—聚乳酸(PLLA)具有良好的生物相容性，生物降解性，其降解产物能参与人体的新陈代谢。PLLA已被美国药品食品管理局（FDA）批准用于人体。但是左旋聚乳酸存在一些应用方面的缺陷：(1)聚乳酸为疏水性物质，降低了它的生物相容性；(2)其降解产物引起的酸性环境加速PLLA自身的降解，还易引起体内无菌炎症；(3)作为多孔支架，其力学性能不佳。

PGA是制备可降解组织工程支架的理想材料，因其生物相容性好，降解快，被广泛用于组织构建。已被美国FDA批准用于人体。但是PGA纤维力学强度较低。不易塑形。故常用PLA溶液对其进行包埋，提高其力学强度。

因此，针对骨修复而言，作为填补缺损的多孔复合支架既须保持一定力学性能，又能克服PLLA引起的酸性问题，达到支架各部分降解速度匹配，是一个具有挑战的问题。

为了提高多孔复合支架的力学性能，一种方便可行的方法是添加有生物活性且具有一定力学性能的颗粒。采用碳酸钙并携带一定有机基质，即珍珠粉，与PLLA复合制备多孔支架。研究表明，碳酸钙具有良好的生物相容性，溶解性较好。珍珠层的物理、化学性质及生物学特性与骨组织非常接近，符合理想的支架材料的设计理念。因此，用珍珠制备多孔PLLA/珍珠粉支架材料，在改善支架材料降解性的同时增加成骨作用，是一种非常具有应用前景的支架制备模式。

实验证明，珍珠粉的溶解比PLLA降解快，为了匹配各部分的降解速度，一种可行的方法是包埋一定比例的PGA，PGA的生物相容性好，降解快，在一定程度上，提高复合支架整体降解速度材料。降解后形成酸性代谢产物可由珍珠粉溶解时产生碱性中和。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔复合支架及其制备方法，通过对材料成分的调整，使其在改善纯PLLA多孔支架力学性能、降解性的同时增加生物活性因子，且制备简单方便。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种多孔复合支架为PLLA/PGA/珍珠粉复合支架，复合支架基体为PLLA，包埋PGA，珍珠粉均匀分布在支架孔壁内外；所述PGA与PLLA的质量比为0.1-0.5；珍珠粉与PLLA的质量比为0.01-99。

上述复合支架的平均孔径为60-80μm，平均孔隙率为70％以上。

上述支架孔隙率70%-95%。

进一步，上述珍珠粉为淡水三角帆蚌所产珍珠制得；所述珍珠粉的平均粒径为10-100μm。

本发明还提出一种上述多孔复合支架的制备方法，包括以下步骤：

1）将PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状，维持48h；

2）将PLLA溶于有机溶剂中搅拌4-10小时形成PLLA溶液，其中PLLA与有机溶剂的质量比为0.01-0.5；

3）在PLLA溶液中加入步骤1）的PGA，加入的PGA与PLLA的质量比为0.1-0.5，搅拌0.5h；

4）再加入珍珠粉，搅拌0.02-2小时，超声分散0.02-2小时；其中，加入的珍珠粉与PLLA的质量比为0.01-99；

5）将步骤4）得到的溶液倒入模具，摇匀0.01-10分钟后，放在低于零度环境中预冷冻2-24小时；

6）预冷冻完成后，放在低于零度环境中冷冻干燥12-96小时后，得到干燥的多孔复合支架。

上述步骤2）中，所述有机溶剂为1-4-二氧六环；PLLA与溶剂1-4-二氧六环的质量比为5:95，采用磁力搅拌8小时。

上述步骤4）加入珍珠粉制备为：先将珍珠用酒精浸泡4小时，自然干燥；然后用粉碎机粉碎后过300目筛，得到珍珠粉。

本发明具有以下有益效果：

（1）良好的生物相容性。该复合支架所选用的PLLA、PGA和珍珠粉，均具有良好的生物相容性。复合后，支架也具有良好的生物相容性。

（2）适量添加珍珠粉后，不影响PLLA支架的形貌、孔径和孔隙率。保留支架的多孔形貌和一定的孔径有利于细胞贴附、增殖和分化。同时，添加珍珠粉后，可增加支架的力学性能。

（3）制备方法简单。珍珠粉中的有机基质可能携带诱导成骨的特异性因子，而PLLA/PGA/珍珠粉复合支架利用信号因子在珍珠层中稳定性，只需把珍珠粉添加至PLLA的溶液中冷冻干燥即可，制备过程简单。