[发明专利]一种骨修复支架及其制备方法

说明书

本发明涉及一种骨修复支架及其制备方法，属于生物医学工程技术领域。本发明的骨修复支架包含金纳米棒、β‑磷酸三钙和明胶甲基丙烯酰。本发明通过3D打印和冷冻干燥技术，将具有良好光热效应的金纳米棒和良好成骨能力的β‑磷酸三钙与明胶甲基丙烯酰进行复合，制备出具有光热效应的骨修复支架，使其具有光热抗肿瘤的能力、良好的生物相容性，以及骨修复和诱导能力，满足修复和治疗骨肿瘤缺损的目的。

技术领域

本发明涉及一种骨修复支架及其制备方法，属于生物医学工程技术领域。

背景技术

恶性骨肿瘤多发且难以治愈，其中以转移性骨肿瘤最为常见。65～80％的晚期前列腺癌和乳腺癌患者会出现癌症骨转移，肝癌、肺癌、肾癌以及膀胱癌的发病率也有30～40％。此外，恶性骨肿瘤还伴有骨痛、骨溶解、病理性骨折以及高血钙等多种并发症，给患者带来巨大痛苦，同时也消耗了大量的医疗资源。

目前临床治疗骨肿瘤的方法包括手术治疗、放射治疗和化疗。手术治疗是临床治疗骨肿瘤的主要手段，化疗是常用的术后辅助疗法，而手术在切除骨肿瘤之后，会造成大块的骨缺损，化疗存在严重的毒副作用，并会产生耐药性，从而导致治疗的失败，且给人身体带来很大的毒副作用。此外，多数骨肿瘤对射线不敏感，因此，设计开发新的骨肿瘤治疗方法变得非常重要且迫切。

光热治疗是利用光热材料将光能转化为热能，用局部过热引起杀伤作用和其继发效应来杀伤肿瘤细胞的一种疗法。光热治疗已经被认为是一种非常有前途的肿瘤治疗方法，它可以控制治疗的时间和治疗部位，从而避免非目标区域的损伤，它已经被成功的用于治疗各种肿瘤。

但光热治疗用于骨肿瘤的治疗还存在一些问题。纳米光热材料通过系统给药的方式在骨肿瘤处富集效率低，从而导致局部温度达不到杀伤肿瘤细胞的程度，即使纳米材料表面修饰肿瘤靶向分子，在骨肿瘤处的富集率依然不足10％。若要提高纳米材料的给药量，则可能会引起毒副作用。若要提升激光功率，则会产生例如促炎症反应等，引起严重的健康组织损伤。

目前的光热材料以纳米光热材料为主，纳米光热材料虽然有优良的光热性能，但这些材料成骨能力和力学强度差，并不具备修复骨肿瘤手术后造成的缺陷的能力，不能同时起到肿瘤治疗和缺损修复的作用；同时，纳米材料一般采用静脉注射的方式，一部分的纳米粒子会在正常组织有聚集，对正常组织具有一定损伤。因此，研发出一种具有光热治疗效应的骨修复支架能为骨肿瘤及其引起的骨缺损提供一种有效的治疗手段。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种骨修复支架及其制备方法，本发明的骨修复支架生物相容性和诱导修复能力优良，具有良好的光热治疗效果。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种骨修复支架，所述骨修复支架包含如下材料：金纳米棒、β-磷酸三钙和明胶甲基丙烯酰。

作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：金纳米棒1～10份、β-磷酸三钙10～50份、明胶甲基丙烯酰10～50份。

作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：金纳米棒1份、β-磷酸三钙49.5份、明胶甲基丙烯酰49.5份。

作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述金纳米棒的长度为30～50nm，宽度为10～25nm。

作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述β-磷酸三钙的粒径为100～200nm。

作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述明胶甲基丙烯酰的制备方法为：将明胶在蒸馏水中加热溶解，配制成明胶溶液，然后加入甲基丙烯酸酐反应；反应结束后，将反应液透析，然后将透析液冷冻干燥，即得明胶甲基丙烯酰。