[发明专利]一种骨修复n-HA/CS多孔支架及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种骨修复n‑HA/CS多孔支架及制备方法和应用，该骨修复支架以n‑HA/CS多孔支架为基础结构，在该n‑HA/CS多孔支架表面经多巴胺修饰形成多巴胺涂层，且在多巴胺涂层表面接枝经戊二醛交联的壳聚糖微球。本发明的骨修复n‑HA/CS多孔支架原料配方简单，成分安全，具有良好的生物相容性、生物降解性，以及促成骨和血管化等功能，在骨缺损重建过程中能有效促进骨修复，同时表面接枝的CS微球可负载药物和生长因子，为进一步构建一种可进行局部药物/生长因子控释的功能性骨修复体系提供了基础。

技术领域

本发明涉及一种医用多孔支架，具体涉及一种骨修复n-HA/CS多孔支架及制备方法和应用。

背景技术

骨髓炎是由微生物感染引起的一种严重的骨科疾病，病情漫长。常导致局部骨缺损甚至坏死。调查数据显示，开放性骨关节损伤的感染率可高达5％-25％，由此带来的创伤性骨髓炎发病率也大为增加。同时，在临床常规手术中，骨折切开复位和钢板内固定术的术后伤口感染以及骨外露等并发症也屡见不鲜，这种由于医源性因素引起的局部骨组织感染是创伤性骨髓炎增多的另一个重要原因。一旦感染骨髓炎，如不及时治疗或治疗不彻底则会发展成慢性骨髓炎，最终导致化脓性关节，骨膜脓肿，脓性肌炎，深静脉血栓，肢体永久性损伤，菌血症或多脏器衰竭等，严重时需要截肢甚至会导致死亡。

临床上骨髓炎的治疗方式包括手术清除感染组织，消灭死腔，骨稳定性重建并联合应用抗生素，但手术清除死骨会导致骨的支撑作用减弱，并且由于骨髓炎患者局部骨及软组织血供差导致病变骨质缺血硬化，通过口服和注射全身应用抗生素显然已很难有效的治疗。因此，外科清创手术联合局部抗生素载体的应用成为临床上研究的热点。

早期，人们局部应用富含抗生素的聚甲基异丁烯酸(Polymethylmethacrylate,PMMA)串珠防治骨及软组织感染，但由于其不能被机体吸收，需二次手术取出，并且本身无成骨作用，不能对骨缺损进行修复。而现有的载药人工骨虽大多可以在体内缓慢降解而不需手术取出，在塑型过程中不产生热量，但受体系设计和工艺技术的限制，存在结构单一、可塑性差，药物长期缓释作用有限，且对骨修复的复杂空间结构缺乏足够研究等缺陷，已无法满足临床上个体化治疗的要求。

近年来，3D打印支架因其在组织再生工程中的独特优势而受到广泛关注。运用3D打印技术可对三维多孔支架材料的形状、尺寸和外观进行辅助设计，对支架的孔隙结构进行微米级的调控。通过3D打印技术，能够得到与骨缺损大小和尺寸相匹配并且孔的尺寸、形状、空间走向和分布较理想的支架，解决了传统加工方法遇到的问题。

因此，有必要提供一种结构可调且能负载药物或生长因子的功能性3D打印骨修复支架。

发明内容

本发明的目的是提供一种骨修复n-HA/CS多孔支架及制备方法和应用，解决了传统的多孔骨修复支架结构单一、可塑性差的问题，并为药物或功能性生长因子的负载及缓控释提供了依据。

为了达到上述目的，本发明提供了一种骨修复n-HA/CS多孔支架，该多孔支架以n-HA/CS多孔支架为基础结构，在该n-HA/CS多孔支架表面经多巴胺修饰形成多巴胺涂层，且在多巴胺涂层表面接枝经戊二醛交联的壳聚糖微球。

本发明以壳聚糖作为药物载体材料，其在体内可以被溶解酶分解，且其降解产物无毒性、无致敏性及无致癌性，具有良好的生物相容性、生物降解性、生物粘附性的作用。采用的n-HA具有良好的骨传导性能，能促进骨再生。

优选地，所述n-HA/CS多孔支架是通过将n-HA粉末与壳聚糖乙酸溶液混合并搅拌获得。

优选地，所述n-HA浆料与壳聚糖乙酸溶液的质量比为3：7。

优选地，所述戊二醛交联壳聚糖微球是通过将壳聚糖乙酸溶液与液体石蜡、Span80、Tween80在室温条件下搅拌并加入戊二醛溶液而获得的。

优选地，所述戊二醛溶液的浓度为50％。