[发明专利]一种纳米羟基磷灰石‑聚乙烯醇多孔支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米羟基磷灰石-聚乙烯醇多孔支架的制备方法，属于医用纳米材料制备技术领域。

背景技术

组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体内的材料，它是工程化组织的最基本构架。细胞支架不仅为特定细胞提供结构支撑作用，而且还起到模版作用，引导组织再生和控制组织结构。因此，在组织工程中，除了考虑材料的化学性质、表面性能外，还应考虑三维多孔细胞支架的结构，如孔隙形态、大小、连通性、孔隙率等，以利于细胞的黏附、渗透和营养物质的传送及代谢产物的交换。

聚乙烯醇（PVA）由于具有韧性好、无毒、生物相容性好以及易于加工等特点，在骨、软骨、人造皮肤、人工角膜、义眼台等方面有广泛的应用，为了增加其生物活性，往往在人工角膜、骨等生物材料中添加羟基磷灰石。要使组织长入材料内部，需要对其制孔，常用的方法是溶剂浇铸/粒子沥滤法，首先用有机溶剂溶解聚乙烯醇，加入致孔剂氯化钠、酒石酸钠和柠檬酸钠等水溶性无机盐或糖粒子并混合均匀，成型后，用水去除致孔剂而得到PVA多孔结构。但此种方法存在孔隙间的相互连通程度不高，并且连通大小和形态不规则、不可控制，而且残余的有机溶剂还可能影响细胞的生长。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统聚乙烯醇多孔支架材料在制备过程中采用水溶性无机盐或糖粒子为致孔剂，所得多孔支架孔隙率低，且孔隙间相互连通程度不高的问题，提供了一种纳米羟基磷灰石-聚乙烯醇多孔支架的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将聚乙烯醇、谷朊粉和水搅拌溶胀，再加热搅拌溶解，得预制混合液，再将预制混合液、纳米羟基磷灰石、表面活性剂OP-10和无水乙醇高速搅拌混合后，注入模具，经冷冻解冻循环后，脱模，得预制支架材料；

（2）将变质后的牛奶涂布于自制固体培养基表面，进行微生物培养，经去离子水淋洗得菌丝悬浮液，再将预制支架材料浸没于菌丝悬浮液中，经超声处理后恒温静置，再经清洗、灭菌和干燥，即得纳米羟基磷灰石-聚乙烯醇多孔支架。

本发明的有益效果是：

（1）本发明利用含高蛋白的谷朊粉良好的延展性，提高支架材料在乳化发泡过程中的弹性和韧性，避免乳化过程中微泡破裂，经固化交联后，采用变质牛奶培养微生物，针对性消耗谷朊粉中蛋白质，使谷朊粉分解去除，从而使支架内部孔隙打通，使多孔支架的孔隙率和连通率得到有效提高，应用于人体皮肤及骨组织支架材料时，有利于营养物质运输和细胞代谢废物及时排出，相比于传统支架材料，更有利于细胞组织的生长，患者在治疗过程中，炎症反应逐渐减轻，伤口愈合速度加快，伤口愈合时间较使用传统支架材料而言，缩短10～15%；

（2）本发明利用冷冻解冻循环，在冷冻过程中，内部水分形成细小冰晶，体积膨胀，使孔隙扩大打通，解冻后，水分进一步渗透，经冷冻解冻循环，使孔隙进一步打通，且解冻过程为自然解冻，反应调节温和，使支架材料内部孔隙得到有效保护。

具体实施方式

本发明所需要的原料有：聚乙烯醇、谷朊粉、去离子水、纳米羟基磷灰石、表面活性剂OP-10、无水乙醇、牛奶、琼脂、蔗糖、葡萄糖、氯化镁、磷酸二氢钾、、牛肉膏、蛋白胨。