[发明专利]用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架的制备及产品和应用

说明书

本发明涉及一种用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架的制备方法及其产品和应用，通过双喷头3D打印制备自固化羟基磷灰石和PLGA双层支架；之后，进行聚酯表面的氨基化，利用EDC/NHS偶联反应化学固定负载促内皮生长药物的丝素蛋白涂层。本发明制备与骨创伤相匹配的羟基磷灰石支架，生物活性涂层改性的PLGA为骨创面外固定提供匹配的基座，与骨胶、骨钉、缝合线配合使用达到固定的效果，实现精准植骨。所有材料均可生物降解，材料的降解速率适合新骨生长，负载VEGF的丝素蛋白涂层提高了PLGA与黏膜的相容性，克服传统钛网支架提前黏膜外暴露、体内不可降解等缺陷，满足临床应用的需求。

技术领域

本发明涉及一种生物医用材料技术领域的方法，具体是一种用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架的制备及其产品和应用，通过3D打印技术和表面涂层改性技术制备。

背景技术

口腔种植技术广泛应用于牙列缺损和牙齿缺失的修复治疗，但牙槽骨缺失导致种植区缺少足量的骨组织为植入物提供稳定的支撑，进而增大了手术难度和限制了种植义齿的适用范围 [Lekovic V.,et al, J. Periodontol., 1998]。口腔种植学的引导骨再生技术能够有效的扩增骨量，恢复牙槽骨的高度和丰满度。在目前的临床操作中，该技术主要以天然骨粉或人工骨粉为填充、辅以金属外固定材料包覆为主，该方法面对较大骨组织缺损时，骨增量效果并不理想，主要原因在于，一方面，粉末填充物受软组织挤压和自身溶解过程不平均，形状上易发生塌陷，致使修复牙槽骨厚度和牙槽嵴高度方面效果不稳定；另一方面，由于需要满足骨粉的固定需求，金属固定物多为网状包覆式设计，而传统的钛网表面不适合组织粘附，导致钛网植入后，粘骨膜瓣无法实现完整覆盖，术后黏膜下的钛网暴露率高；其次，金属固定物不可降解，在术后取出过程中可能造成二次创伤，增加手术风险。

本发明拟开发一种新颖的适用于CAD/CAM技术的常温下3D打印制备全羟基磷灰石支架技术，制备与缺损区形状匹配、同时具有一定力学强度和药物负载能力的骨修复支架，作为骨粉类无定型填充物的替代。为了解决目前临床中常用的钛网固定物存在的如不可降解、黏膜粘附能力差、提前暴露等问题，可降解聚酯类聚合物作为钛网的替代材料得到了广泛的研究，其中，PLGA具有足够的机械强度和良好的生物相容性，其体内降解能力较快，适用于作为固定支架使用。丝素蛋白是一种天然的大分子材料，含有一种与细胞粘附密切相关的特殊三肽结构，即精-甘-天冬氨酸肽结构，能促进上皮细胞在材料表面迁移、粘附和增殖[Unger R. E., Biomaterials, 2004]。以丝素蛋白涂层改性PLGA，可以促进其与黏膜组织的快速融合。

基于以上背景，本项目拟在常温3D打印载药羟基磷灰石支架的基础上，结合CAD/CAM技术，开发一种三明治式可降解支架的制备技术，支架由三部分组成，即具有良好增骨能力的羟基磷灰石支架、可降解的自固定PLGA支架以及促进黏膜与支架快速融合的载药丝素蛋白涂层。该支架可以改善传统牙槽骨修复技术的缺陷，实现个性化精确增骨，同时降低由固定材料黏膜外暴露和二次手术取出引起手术并发症的风险，为解决以上临床难题提供新的途径。

发明内容

为改善传统牙槽骨修复技术的缺陷，实现个性化精确增骨，同时降低由固定材料黏膜外暴露和二次手术取出引起手术并发症的风险，本发明目的在于提供一种用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种用于牙槽骨修复的“三明治式”可降解支架的制备方法，其特征在于通过双喷头3D打印制备自固化羟基磷灰石和PLGA双层支架；之后，进行聚酯表面的氨基化，利用EDC/NHS偶联反应化学固定负载促内皮生长药物的丝素蛋白涂层，包括以下步骤：

（1）将磷酸氢钙与碳酸钙按摩尔比2:1混合均匀，在1250-1400℃炉中锻烧2-4h后取出，在鼓风环境下急速冷却，之后采用氧化锆球磨罐湿法球磨的方式得到粒径均一的α-TCP粉末；