[发明专利]一种多功能复合多孔支架及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种多功能复合多孔支架及其制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：对生物陶瓷块材进行超声剥离处理，得到生物陶瓷纳米片，所述生物陶瓷纳米片具备近红外光热转换性能；将所述生物陶瓷纳米片与生物高分子材料混合，得到打印用复合膜；将所述打印用复合膜进行3D打印，制备得到多功能复合多孔支架。本发明方法制备工艺简单、易于操作，有利于临床推广和应用；通过本发明方法制得的多功能复合多孔支架具备优异的近红外二区光热转换性能，可用于更深层次的肿瘤光热治疗；同时其能够降解释放活性元素Cu，Si等微量元素，有利于骨缺损修复。

技术领域

本发明涉及医用生物材料技术领域，尤其涉及一种多功能复合多孔支架及其制备方法与应用。

背景技术

骨缺损是临床最常见的疾病之一，造成骨缺损的原因往往是多样的，包括先天性骨疾病、创伤，骨肿瘤切除等等。以肿瘤切除后的骨缺损修复为例，虽然手术联合辅助化疗可以大大提高患者的生存率，但仍存在癌症复发或转移的风险。此外，伴随手术治疗所造成的骨缺损几乎是不可避免的，这通常需要植入骨支架来引导新骨长入。因此，开发一种既能促进成骨，又能切除残留肿瘤细胞的新型骨架修复材料至关重要。

近年来，利用双功能骨组织工程支架治疗肿瘤相关缺损已成为一大研究热电。这些骨组织工程支架通常由骨修复材料与光热转换制剂涂层组成。光热转换制剂涂层可将近红外光转化为热进行肿瘤治疗，而骨修复材料能促进骨缺损部位再生。虽然这些复合支架具有良好的骨修复和抗肿瘤能力，但目前所用光热制剂普遍不具备生物活性，且所用激光主要集中在近红外一区，组织穿透深度有限，很难满足临床需求。与近红外一区光相比，近红外二区光对组织的穿透更深，最大允许能量更高。因此，开发具备生物活性的近红外二区光热制剂，并制备成多孔支架用于骨肿瘤切除后的缺损修复更有临床意义。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能复合多孔支架及其制备方法与应用，旨在解决现有复合支架仅具有红外一区光热转换性能，无法实现更深层的肿瘤治疗与组织修复的问题。

本发明的技术方案如下：

一种多功能复合多孔支架的制备方法，其中，包括步骤：

对生物陶瓷块材进行超声剥离处理，得到生物陶瓷纳米片，所述生物陶瓷纳米片具备近红外光热转换性能；

将所述生物陶瓷纳米片与生物高分子材料混合，得到打印用复合膜；

将所述打印用复合膜进行3D打印，制备得到多功能复合多孔支架。

所述多功能复合多孔支架的制备方法，其中，所述生物陶瓷块材为SrCuSi₄O₁₀和BaCuSi₄O₁₀中的一种或两种。

所述多功能复合多孔支架的制备方法，其中，对生物陶瓷块材进行超声剥离处理，得到生物陶瓷纳米片的步骤包括：

将生物陶瓷块材加入到剥离溶剂中，得到生物陶瓷块剥离溶液，所述剥离溶剂为纯水、盐酸、单宁酸和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种；

对所述生物陶瓷块剥离溶液进行超声剥离处理，得到生物陶瓷纳米片。

所述多功能复合多孔支架的制备方法，其中，所述生物高分子材料为聚己内酯、海藻酸钠、壳聚糖和明胶中的一种或多种。

所述多功能复合多孔支架的制备方法，其中，将所述生物陶瓷纳米片与生物高分子材料混合的步骤中，所述生物陶瓷纳米片与生物高分子材料的质量比为0.1-2:10。

所述多功能复合多孔支架的制备方法，其中，所述近红外光热转换性能包括近红外一区光热转换性能和近红外二区光热转换性能，所述近红外一区的波长为780-1100nm，所述近红外二区的波长为1100-2526nm。