[发明专利]一种梯度孔径三维骨软骨仿生支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及生物医学工程领域，具体而言涉及一种梯度孔径三维骨软骨仿生支架及其制备方法。

背景技术

由于骨软骨缺损在软骨缺损的同时存在部分软骨下骨缺损，在修复软骨同时，需修复软骨下骨缺损。自体骨软骨移植目前被公认为治疗骨软骨缺损的临床黄金标准。然而，这种技术具有许多固有的局限性，包括供体位点发病率和有限数量的合适的宿主组织，以及将移植物的形态与健康组织正确匹配的困难。骨软骨组织工程的出现带来了希望，通过利用种子细胞、骨软骨支架和信号分子等多种方法修复骨软骨损伤。早期有研究将单一孔径支架作为支撑材料植入缺损区，但远期新生组织常常缺乏正常软骨由浅层向深层的渐进式结构，这便使处于表面的关节软骨缺乏正常的代谢及生物力学支持，后期出现缺损中心区域细胞的退变，致使软骨碎裂、塌陷。因此，利用双层孔径支架材料构建组织工程骨软骨修复关节软骨缺损的这一新理念便应运而生，随着双层支架研究的增多和深入，显示出了骨软骨修复中固有的缺陷，即软骨与软骨下骨区域结合部形成了一个截然分开的界线，干细胞在软骨与骨交界区定向分化不均匀，或修复后产生一个较明显的条带区等。这种整合欠佳因素，可能会导致远期出现分层现象。由于骨与软骨结构的这种特殊性，只有选择合适的骨软骨支架才能使种子细胞在体内增殖形成骨软骨组织，完成缺损的修复。

发明内容

本发明的第一目的在于提供梯度孔径三维骨软骨仿生支架的制备方法，通过本制备方法，可以快速的通过简单的制备方法制备出符合组织工程支架材料要求的骨软骨仿生支架。

本发明的第二目的在于提供梯度孔径单位骨软骨仿生支架，该骨软骨仿生支架具有较多的应用场景和使用价值。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种梯度孔径三维骨软骨仿生支架的制备方法，包括以下步骤：

离心和冷冻干燥原料混合溶液，得到固态原料；

第一干燥固态原料后用清洗液处理；

再次进行冷冻和第二干燥处理；然后与交联液混合进行交联反应22-26h，制得软骨仿生支架；

原料混合溶液由质量分数为2.2％-3.5％丝素蛋白溶液、质量分数为2.4％-3.1％壳聚糖溶液和质量分数为2.6％-3.3％纳米羟基磷灰石溶液搅拌混匀制得。

一种梯度孔径骨软骨仿生支架，骨软骨仿生支架采用上述的制备方法得到。

本发明的有益效果为：本发明提供的梯度孔径骨软骨仿生支架的制备方法，将丝素蛋白、壳聚糖和羟基磷灰石等常见的生物材料，通过铸模的方法成型，然后通过冷冻、干燥和交联等方法，制备得到具有亲和性较好的骨软骨仿生支架，该梯度孔径骨软骨仿生支架有较理想的理化性质及生物相容性，符合组织工程支架材料要求，具有较大的产业应用研究价值和较好的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实验例1提供的梯度孔径三维骨软骨支架整体电镜图；

图2为本发明实验例1提供的L1层电镜图；

图3为本发明实验例1提供的L2层电镜图；

图4为本发明实验例1提供的L3层电镜图；

图5为本发明实验例1提供的L4层电镜图；

图6为本发明实验例1提供的力学性能检测示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种梯度孔径三维骨软骨仿生支架及其制备方法进行具体说明。

一种骨软骨仿生支架的制备方法，包括以下步骤：

离心和冷冻干燥原料混合溶液，得到固态原料；

第一干燥固态原料后用清洗液处理；

再次进行冷冻和第二干燥处理；然后与交联液混合进行交联反应22-26h，制得骨软骨仿生支架；

原料混合溶液由质量分数为2.2％-3.5％丝素蛋白溶液、质量分数为2.4％-3.1％壳聚糖溶液和质量分数为2.6％-3.3％纳米羟基磷灰石溶液搅拌混匀制得。