[发明专利]一种纳米骨组织支架材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米骨组织支架材料的制备方法，属于生物医学材料技术领域，本发明先采用沉淀法制备双相磷钙纳米粉末，然后往壳聚糖溶液中加入明胶和双相磷钙纳米粉末，壳聚糖、明胶、双相磷钙纳米粉末质量比为(1～2):1:(0.5～4)，室温下搅拌20～40h后，再脱气处理，然后将得到的溶液倒入24孔板中循环冷冻解冻处理，最后干燥，即得。与现有技术相比，本发明制备过程简单易操作，可以大规模制备，原材料成本较低，无污染，制得的骨支架拥有合适的降解速率，具有更好的生物活性，可以使细胞更好的附着，让其更好的增殖，能更好的应用于骨修复。

技术领域

本发明涉及一种纳米复合骨支架材料的制备方法，属于生物医学材料技术领域。

背景技术

壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，这种天然高分子具有生物相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能，它能够为支架提供生物活性，使细胞在骨支架上附着，是生物医学领域中一种较好的骨支架材料。但壳聚糖作为骨支架材料时具有力学性能不足的缺点，需要通过交联来增强力学性能，交联剂通常选用戊二醛或者水溶性碳化二亚胺，但交联剂的引入会降低支架的细胞相容性。

骨组织中含有大量的磷钙材料，比如磷酸三钙、羟基磷灰石、碳酸钙等，因此磷钙材料常被用于制备人工骨支架。双相磷钙是由一定比例的无机物质磷酸三钙和羟基磷灰石组成，双相磷钙可以克服磷酸三钙容易降解和羟基磷灰石不易降解的缺点，并且具有良好的骨传导性和骨诱导性。可以在天然高分子凝胶中加入双相磷钙纳米颗粒，比如壳聚糖凝胶、藻酸盐凝胶及纤维素凝胶等，获得复合凝胶骨支架，用于提高骨传导性能。但是目前的复合方法存在骨支架活性较低及力学性能难以控制等缺点，此外，细胞在骨支架上的贴附与增殖需要借助于活性物质，限制其骨支架的制备方法。上述问题限制了壳聚糖与磷钙复合支架在骨组织领域中的应用，也正是发明需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种纳米骨组织支架材料的制备方法，工艺简单，成本低，易于操作，制得的纳米骨组织支架材料可以使细胞在支架上更好的附着和增殖，活性高，力学性能好。

技术方案

本发明的纳米骨组织支架材料为壳聚糖/明胶/双相磷钙纳米骨组织支架材料，该骨支架是三元材料复合体系，经过一定方法复合后，通过循环冷冻解冻方法进行物理交联，再用三聚磷酸钠进行化学交联，后冷冻干燥得到骨组织支架。该发明制备的骨支架是一些高分子材料混合所得的产物，该支架拥有合适的降解速率，使细胞在其附着、增殖，诱导骨的形成，能更好的应用于骨修复方面。具体方案如下：

一种纳米骨组织支架材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备双相磷钙纳米粉末：将Ca(NO₃)₂.4H₂O溶液和(NH₄)₂HPO₄溶液按照钙磷摩尔比为(1.55～1.70):1加入到容器中，搅拌混合均匀，然后将pH调至11，得到白色的粉末沉淀，过滤后，将白色粉末用去离子水清洗，然后依次进行干燥、焙烧、研磨，最后过200目筛，得到双相磷钙纳米粉末；

(2)制备纳米骨组织支架材料：取壳聚糖溶解在1wt％的醋酸溶液中，得到浓度为2wt％的壳聚糖溶液，往壳聚糖溶液中加入明胶和双相磷钙纳米粉末，壳聚糖、明胶、双相磷钙纳米粉末质量比为(1～2):1:(0.5～4)，室温下搅拌20～40h后，再脱气处理，然后将得到的溶液倒入24孔板中循环冷冻解冻处理3～9次，最后放入冷冻干燥机中进行干燥，即得。

进一步，步骤(1)中，Ca(NO₃)₂.4H₂O溶液和(NH₄)₂HPO₄溶液的钙磷比优选为1.65：1。