[发明专利]一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法

说明书

本发明提供一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，包括如下步骤：S1)、取吡咯单体溶解在异丙醇中，溶解均匀后低温保存；S2)、称取氧化剂溶解于去离子水中，搅拌溶解，再加入中药分子，溶解完全后低温保存；S3)、在模板中加入溶剂A，取钛支架放入模板中，之后加入溶剂B并使两种溶剂混合均匀，静置。本发明以导电聚吡咯为主体，中药分子作为掺杂剂，在钛合金网络上复合成水凝胶，构建一种兼具药理作用、优异的力学强度和生物相容性的生物支架材料，采用导电聚吡咯对钛合金进行表面改性，能够促进细胞增殖、黏附，促进成骨分化，赋予植入物良好的骨整合特性，在保留钛合金优异的力学性能的同时，改善植入物的生物相容性。

技术领域

本发明涉及生物医用支架材料的技术领域，尤其是一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法。

背景技术

由于退行性疾病变、院内外感染、先后天畸形、良恶性肿瘤和创伤等导致的骨缺损十分常见。虽然钛(Ti)合金植入物可以修复承重部位的骨缺损，但是它们在机械上与天然骨不匹配，并且缺乏针对不规则的大型承重骨缺损的定制适应性，导致植入物固定失败。(ACS Appl.Mater.Interfaces 2018,10,49,42146-42154)。运用组织工程技术来修复骨缺损是一种较为理想的治疗手段，即将自体成骨细胞或骨髓间充质干细胞等种植于一种生物支架上，再将该细胞支架植入骨缺损部位，细胞在支架上不断增殖并与周围组织整合，以达到修复骨组织缺损的目的。

组织工程包含三要素，即种子细胞、生长因子和支架材料。负载生长因子的支架选材是需要解决的核心问题。支架材料必须有良好的生物相容性、一定的力学性能、合适的孔隙率等。

专利CN104368040A公开了一种复合脱钙骨基质的3D打印多孔金属支架及其制备方法，所述复合脱钙骨基质的3D打印多孔金属支架由多孔钛合金支架和位于所述多孔钛合金支架内部由脱钙骨基质构成的三维微支架组成。

专利CN101229394B公开了一种钛合金-胶原—羟基磷灰石骨修复材料及其制备方法，包括下述步骤：

1)按照一定的形态要求，通过快速成型工艺，将钛合金制成具有一定形态和孔隙的钛网支架；

2)将胶原溶胀在0.3％的丙二酸溶液中，配制固含量为0.5～1％的胶原溶胀液；

3)按重量比为1∶1～5，称取胶原溶胀液和羟基磷灰石粉末，将羟基磷灰石粉末加入胶原溶胀液中，通过搅拌，搅拌速度为100～500转/分，搅拌时间为5-10分钟，使羟基磷灰石粉末均匀分散于胶原溶液中，得到羟基磷灰石-胶原分散液；

4)将钛网支架浸没在羟基磷灰石-胶原分散液中，将pH值调整在7～10之间，使胶原、羟基磷灰石在钛网支架表面析出；

5)再将钛网支架置于-20℃～-60℃预冻4小时，冷冻干燥24小时；

6)加入0.25％戊二醛交联液，室温下交联2小时，然后将交联后的材料，放入双蒸水中反复清洗十次，以便去除钛网支架中残留的戊二醛；

7)把清洗干净的支架，在-20℃～-60℃预冻4小时，冷冻干燥24小时；

8)将步骤7)获得的钛合金-胶原-羟基磷灰石骨修复材料分别装入双层聚乙烯薄膜小袋中，封口后γ射线辐射灭菌，辐照强度为50～250万拉德，时间为24～48小时，从而获得钛网支架孔径为1mm～10mm，在钛网支架表面覆盖的胶原-羟基磷灰石复合物内有50～300μm孔径的钛合金-胶原-羟基磷灰石骨修复材料；在每100mg所述钛合金-胶原-羟基磷灰石骨修复材料中，胶原重量为10mg，羟基磷灰石重量为10mg～30mg，钛合金重量为80mg～60mg。

然而，上述材料均很慢满足要求，因此，亟需要研究一直在寻找一种理想的骨支架材料。

发明内容