[发明专利]用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架、制备方法及其应用，所述生物支架包括：锂，以及用于负载锂的缓释载体；使用状态下，所述缓释载体逐步降解使锂离子逐步释放。本发明通过构建糖尿病小鼠模型，体内实验验证该支架可以有效促进糖尿病小鼠颅骨临界骨缺损修复，可以作为糖尿病骨缺损患者的支架材料，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架、制备方法及其应用。

背景技术

随着我国人口老龄化程度日益加深及人民生活水平不断提高，糖尿病及其相关的各种并发症也与日俱增，糖尿病骨病可增加全身骨质疏松及骨折的风险，阻碍骨折愈合和骨缺损修复。大块骨缺损，目前临床上还是以生物支架材料修复为主，并取得了较好的治疗效果，但对于伴有糖尿病等全身疾病的患者，治疗效果尚不理想。感染和成骨缓慢是两大主因，抗生素的迅速发展使得感染问题基本得到控制，但成骨缓慢问题仍未得到有效解决，已经成为制约糖尿病患者骨缺损修复的主要因素。目前临床用于骨缺损修复的生物支架材料，主要针对常规人群，而高糖状态下，体内大环境及局部微环境均发生变化，常规的生物支架材料很难达到理想的治疗效果。

随着3D打印技术的发展，由3D打印技术制备而成的修复支架被广泛研究用于骨缺损修复领域。3D打印材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)具有良好的生物可降解性和生物相容性，但由于缺乏亲水性和生物活性，机械强度较低，酸性降解产物释放会导致组织pH值降低等问题，难以单独应用于骨缺损修复。介孔生物玻璃(MBG)具有良好促成骨的生物活性，但纯MBG支架脆度高，实际应用难度较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架、制备方法及其应用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架，包括：锂，以及用于负载锂的缓释载体；使用状态下，所述缓释载体逐步降解使锂离子逐步释放。

可选的，所述缓释载体包括：mnHA、β-TCP、以及mnHA/β-TCP复合物中的任意一种。

可选的，所述缓释载体还包括：MBG、PLGA、以及MBG/PLGA复合物中的任意一种。

可选的，所述生物支架还包括：用于促进骨组织再生的生长因子。

可选的，所述生长因子为血小板衍生生长因子-BB。

可选的，上述用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架能够应用于高糖状态下骨缺损的修复。

本发明还提供了上述用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，制备Li-MBG，其具体方法包括：

步骤S1.1，将模板剂、硅酸酯、四水硝酸钙、氯化锂、磷酸三乙酯、盐酸加入无水乙醇中，搅拌均匀得到澄清溶液；其中，按照摩尔比氯化锂：四水硝酸钙：磷酸三乙酯：硅酸酯＝(6～8)：(8～12)：(6～8)：(70～90)；

步骤S1.2，将所述澄清溶液蒸发得到干粉，将所述干粉在650～700℃温度下进行热处理，得到Li-MBG；

步骤S2，制备用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架：

制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物凝胶，然后将Li-MBG与所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物凝胶混合均匀，得到3D打印材料，通过3D打印技术制备所述用于高糖状态下骨缺损修复的生物支架。

可选的，步骤S1.1中，模板剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。

可选的，步骤S1.1中，所述硅酸酯为正硅酸乙酯。