[发明专利]一种空心磁性磷酸钙细胞微载体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种空心磁性磷酸钙细胞微载体及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：向钙盐溶液中加入有机模板剂，得改性钙盐溶液，将改性钙盐溶液和磷酸盐溶液混合，得乳浊液，依次向乳浊液中加入尿素和盐酸，调节乳浊液为透明溶液，然后对体系进行水热反应，冷却后收集沉淀、洗涤，制得磷酸钙微球；将磷酸钙粉体加水溶解，得磷酸钙溶液，然后向其中加入四氧化三铁粉末，超声分散处理，最后水热反应，制得。该磁性磷酸钙微球可用作细胞微载体用于骨微组织构建，同时有利于微组织的高效组装，可有效解决现有支架材料存在的细胞分布不均匀的问题。

技术领域

本发明属于医疗材料技术领域，具体涉及一种空心磁性磷酸钙细胞微载体及其制备方法。

背景技术

近年来，自下而上的组织工程方法逐渐兴起，即从微纳米尺度上进行模块组织结构与功能的仿生设计，通过制备微载体与细胞复合，构建模块化组织，再进一步组装实现大块组织的功能重建。微载体一方面作为细胞生长的载体，能够加速细胞扩增，从而减少来源于病人的细胞数量；另一方面，微载体的表面结构、硬度及化学性质等对细胞表型均有重要影响。因此，根据不同组织的结构特点，选择适用于模块单元组装成型的生物材料是自下而上组织工程研究面临的主要问题。磷酸钙作为人体硬组织的主要无机成分，因具有良好的生物相容性和生物活性，被广泛应用于骨缺损修复，而具有纳米结构的磷酸钙微球在药物释放、功能吸附和骨缺损填充等领域具有广阔的应用前景。但是却极少研究开发针对硬组织修复的磷酸钙微载体材料。影响自下而上组织工程构建的另一个主要问题是如何将具有特定结构的模块单元组装成为宏观组织工程复合体。鉴于磁性颗粒在外界磁场作用下，能够实现颗粒在空间的准确定位和高效富集，制备磁性磷酸钙微载体，有望实现对模块单元的高效组装。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种空心磁性磷酸钙细胞微载体及其制备方法，该空心磁性磷酸钙细胞微载体可有效解决现有支架材料存在的细胞分布不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种空心磁性磷酸钙细胞微载体的制备方法，包括以下步骤：

(1)向钙盐溶液中加入有机模板剂，得改性钙盐溶液，将改性钙盐溶液和磷酸盐溶液混合，得乳浊液，依次向乳浊液中加入尿素和盐酸，调节乳浊液为透明溶液，然后对体系进行水热处理，冷却后收集沉淀、洗涤，制得磷酸钙微球；

(2)将步骤(1)中的磷酸钙粉体和四氧化三铁粉末超声分散于水中，然后进行水热反应，制得。

进一步地，步骤(1)中钙盐为氯化钙，磷酸盐为磷酸氢二钠，有机模板剂为EDTA、植酸或环己烷六羧酸。

进一步地，步骤(1)尿素添加量等于钙盐的使用量，有机模板剂在钙盐溶液中的浓度为16-18g/L。

进一步地，步骤(1)中体系于160-200℃条件下反应4-7h。

进一步地，步骤(2)中磷酸钙粉体与四氧化三铁的质量比为0.9-1.0:0.04-0.06。

进一步地，步骤(2)中于160-200℃条件下反应20-28h。

进一步地，步骤(2)四氧化三铁粉末通过如下方法制得：将二价铁盐和三价铁盐溶解于水中，得含铁溶液，于含铁溶液表层滴加无毒有机溶剂，然后调节含铁溶液pH值为碱性，再对溶液进行水热处理，冷却后收集沉淀、洗涤、干燥，得四氧化三铁粉体。

进一步地，无毒有机溶剂为松节油。

进一步地，二价铁盐和三价铁盐分别为FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O，含铁溶液中二价铁离子与三价铁离子的摩尔比为1:1.5-2。

进一步地，调节含铁溶液pH值为10-11，然后于110-130℃条件下反应18-24h，制得。