[发明专利]具有药物释放功能的3D打印生物支架及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有药物释放功能的3D打印生物支架的制备方法，包括以下步骤：提供表面修饰有活性基团的3D打印生物支架；提供表面修饰有活性基团的载药脂质体溶液；在4‑40℃下，将生物支架浸入载药脂质体溶液中，使二者表面修饰的活性基团发生反应，得到具有药物释放功能的3D打印生物支架。本发明还提供了一种采用上述方法制备的具有药物释放功能的3D打印生物支架。本发明在生物支架表面修饰一些特殊基团，并将脂质体双分子层表面接枝上羧基或者氨基等一些特殊的基团，然后使二者表面的功能化基团发生反应，将纳米脂质体结合到生物支架表面，且通过脂质体实现不同药物的装载，使得常规功能的生物支架具有治疗功能。

技术领域

本发明涉及一种生物支架制备技术领域，尤其涉及一种具有药物释放功能的3D打印生物支架及其制备方法。

背景技术

植入性的医用生物支架具有结构仿生、组织塑性等优点，基于3D打印技术的生物支架在医学领域得到广泛应用。目前植入性的生物支架主要起结构仿生作用。植入性的支架不仅仅需要具有结构重建的作用，还需要优良的生物相容性，从而提高支架和组织的界面结合力。

目前，这些生物支架的材料主要是金属、高分子等。而3D打印主要集中在结构的设计，从而满足3D结构具有的特殊功能，然而对于体内植入修复组织类的3D支架，除了结构要满足需求，还需要促进组织重建和再生功能。而现有的3D打印支架只是结构的满足，很难满足促进再生的生物功能需求。药物具有治疗疾病和促进再生功能，但是基于3D打印技术的生物支架，由于其制备过程的影响，很难实现支架内的药物控释，特别是活性大分子、活性因子等药物的释放。现有技术主要通过支架表面涂覆药物实现支架的药物释放功能，但很难实现在支架内部装载药物，且难于实现药物缓释，难于实现蛋白类、水溶性类等药物的装载，特别是蛋白类药物的活性维持，难于实现多种药物联合作用。

脂质体是一种装载药物的载药双分子层，人们可以将水溶性、脂溶性大分子，蛋白，活性因子等装载到脂质体内。此外，通过在脂质体双分子层进行基团修复，可以实现脂质体表面带上特殊的基团。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有药物释放功能的3D打印生物支架及其制备方法，通过对3D技术打印的生物支架表面进行化学修饰，并在脂质体双分子层表面接枝上特殊的基团，然后将二者表面的基团交联，从而可以将负载药物的纳米脂质体结合到3D打印支架表面，制备出具有药物释放功能的3D打印生物支架。

本发明的一种具有药物释放功能的3D打印生物支架的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供表面修饰有活性基团的3D打印生物支架；

(2)提供表面修饰有活性基团的载药脂质体溶液；

(3)在4-40℃下，将步骤(1)的3D打印生物支架浸入步骤(2)得到的载药脂质体溶液中，使二者表面修饰的活性基团发生反应，得到具有药物释放功能的3D打印生物支架。

进一步地，在步骤(1)中，活性基团为巯基、羧基、氨基、邻苯二酚基团和邻苯二醌基团中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，采用3D打印技术得到生物支架。

进一步地，在步骤(1)中，生物支架的材质为左旋聚乳酸(PLLA)、聚谷氨酸(PGA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)或聚己内酯(PCL)。

进一步地，在步骤(2)中，活性基团为巯基、羧基、氨基、马来酰亚胺基团中的一种或几种。

进一步地，在步骤(2)中，载药脂质体中负载的药物为脂溶性药物或水溶性药物。

进一步地，水溶性药物为水溶性小分子、水溶性大分子、蛋白类、细胞因子类和抗体中的一种或几种。