[发明专利]基于羟基磷灰石超长纳米线的复合生物纸

说明书

本发明涉及基于羟基磷灰石超长纳米线的复合生物纸，所述复合生物纸包括羟基磷灰石超长纳米线和有机聚合物；所述有机聚合物包括壳聚糖、胶原蛋白、聚乳酸、聚己内酯、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。本发明以羟基磷灰石超长纳米线作为无机成分，相对于其它形貌的羟基磷灰石纳米材料，羟基磷灰石超长纳米线具有较长的长度和高柔韧性，有助于相互交织构成三维网状结构，且均匀分散在有机聚合物的有机质中；并且羟基磷灰石超长纳米线具有更好的柔韧性，可以弯曲变形，有助于羟基磷灰石超长纳米线之间相互交织、缠绕和重叠，从而形成力学增强结构。

技术领域

本发明涉及一种羟基磷灰石超长纳米线和有机聚合物的复合生物纸，属于生物材料制备领域。

背景技术

羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)具有良好的生物相容性、高的生物活性、强的机械性能、优异的可吸收性和良好的细胞粘附性，是生物硬组织中的重要无机成分之一，在生物医药领域具有广泛的应用。

羟基磷灰石与具有良好生物相容性的有机聚合物的复合材料有希望应用于生物医药领域，例如皮肤创伤修复和骨组织工程。相对于当前使用的金属植入体，羟基磷灰石与具有良好生物相容性的有机聚合物的复合材料具有良好的生物相容性和易于调控的机械性能。并且羟基磷灰石与具有良好生物相容性的有机聚合物的复合材料的力学性能可以通过改变羟基磷灰石的形状、尺寸、分散状态、含量以及与有机聚合物分子的相互作用进行调整。

一直以来，科研人员都在努力制备各种磷酸钙与有机聚合物的复合膜，并探索其在生物医学领域的应用。例如Kithva等人(Journal of Materials Chemistry 20(2010)381–389)在Ca(OH)₂悬浮液中缓慢加入稀H₃PO₄水溶液制备合成了羟基磷灰石纳米颗粒，然后再向母液中加入壳聚糖醋酸溶液，在98℃浓缩2h，冷却后浇注到玻璃培养皿中，干燥后用NaOH水溶液处理得到磷酸钙质量含量可以达到40wt.％的磷酸钙/壳聚糖复合膜。加入的壳聚糖溶液预先用甲醛在70℃处理6h时，可以增强制备的磷酸钙/壳聚糖复合膜的力学强度，并且复合膜所含磷酸钙质量含量可以达到70wt.％。Yamaguchi等人(Journal ofBiomedical Materials Research 55(2001)20–27)在壳聚糖醋酸水溶液中加入H₃PO₄溶液，混合均匀后再缓慢加入Ca(OH)₂悬浮液，在搅拌条件下继续陈化24h，然后过滤得到沉淀并在20MPa下压缩制备得到羟基磷灰石/壳聚糖纳米复合材料，该方法制备的羟基磷灰石/壳聚糖复合材料所含羟基磷灰石含量可以达到80wt.％。Teng等人(Journal of BiomedicalMaterials Research Part B:Applied Biomaterials 87B(2008)132-138)制备了胶原蛋白/羟基磷灰石和壳聚糖的三层复合膜用于引导骨再生，该三层膜的顶部和底部的膜是含有20wt.％羟基磷灰石的胶原复合膜，中间是纯的壳聚糖膜，壳聚糖膜起着力学增强作用。

虽然目前文献已有报道制备羟基磷灰石和有机聚合物的复合膜的方法，但所制备的羟基磷灰石和有机聚合物的复合膜普遍存在力学强度差、柔韧性差、羟基磷灰石质量含量低等缺点。

发明内容

面对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种高柔韧性高力学强度的基于羟基磷灰石超长纳米线的复合生物纸及其应用。

一方面，本发明提供了一种基于羟基磷灰石超长纳米线的复合生物纸，包括羟基磷灰石超长纳米线和有机聚合物。

有机聚合物包括但不局限于壳聚糖、胶原蛋白、聚乳酸、聚己内酯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等具有良好生物相容性的有机高分子材料。