[发明专利]一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途

说明书

一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途：所述高成骨活性的带电复合膜材料通过风干水凝胶制得，同时掺杂银纳米颗粒使膜材料产生静电电荷以促进成骨，利用生物相容性好的壳聚糖作为主要原料，加入海藻酸钠与高分子聚糖进行交联，利用结令胶和卡拉胶来提升膜材料的机械性能和分子间作用力，加入银纳米颗粒来改善分子间的结构，进一步提升膜材料强度，同时使膜材料产生静电电荷以促进成骨，本发明利用低细胞毒性材料制备一种高成骨活性的带电复合膜，有效降低了膜材料在使用过程中对人体的损害。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体指一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途。

背景技术

水凝胶，尤其是胶原蛋白被广泛地用于骨组织工程，胶原蛋白原纤维是自然骨骼发育过程中最重要的一种物质，胶原蛋白原纤维具有多尺度层次结构，可以形成来自原纤维的纤维和静电电荷使钙质封存、成核和生长，最终促进成骨。

然而，散装胶原蛋白水凝胶对成骨的作用力是有限的，并且主要用作于高度强效生长因子，如成骨发生蛋白-2，这会增加不受控制的骨骼生长的风险，因此，临床仍然需要可以重建骨骼层次结构、具有矿物质隔离能力和可以刺激宿主祖细胞募集以促进骨再生的生物质材料。

壳聚糖作为生物质材料对人体无毒无害，同时易于降解，已经被广泛的用于生物质基水凝胶材料以及膜材料的制备，也已广泛的应用在食品包装、医疗保健等领域，具有良好的生物相容性，而银纳米颗粒可以产生静电电荷，无机纳米颗粒的填充也可以有效地改善高分子聚糖膜的表面形态，同时其良好的生物相容性和低细胞毒性也使其广泛的应用于抗菌材料、医疗器械等领域。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法，利用生物相容性好的壳聚糖作为主要原料，加入海藻酸钠与高分子聚糖进行交联，利用结冷胶和卡拉胶来提升膜材料的机械性能和分子间作用力，同时，加入银纳米颗粒来改善分子间的结构，进一步提升膜材料强度的同时使膜材料可以产生静电电荷以促进成骨。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种再生活性炭及其制备方法，所述高成骨活性的带电复合膜材料通过风干水凝胶制得，同时掺杂银纳米颗粒使膜材料可以产生静电电荷以促进成骨。

进一步地，所述风干水凝胶的制备方法是通过高分子溶液和银纳米颗粒混合后进行浇铸，然后在空气中干燥即可。

进一步地，所述高分子溶液为壳聚糖溶液、海藻酸溶液、结冷胶溶液和卡拉胶溶液，壳聚糖溶液、海藻酸溶液、结冷胶溶液和卡拉胶溶液按体积份配比范围为3:1:1:1-5:1:1:1。

进一步地，所述银纳米颗粒与高分子溶液按重量份配比为1:20。

进一步地，所述高分子溶液和银纳米颗粒在浇铸时，温度为60℃。

进一步地，所述风干水凝胶在空气中的干燥温度为25℃。

进一步地，所述壳聚糖溶液的浓度为1%，所述海藻酸溶液的浓度为1%，所述结冷胶溶液的浓度为1%，所述卡拉胶溶液的浓度为1%。

进一步地，所述风干水凝胶在干燥完成后先由异丙醇溶液洗涤，再由磷酸盐缓冲溶液洗涤3次，然后在磷酸盐缓冲溶液中浸泡3h，同时进行紫外照射，最后在模拟体液中浸泡3-10天制得所述高成骨活性的带电复合膜材料。

进一步地，所述异丙醇溶液浓度为70%，所述磷酸盐缓冲溶液浓度为1mol/L。

进一步地，所述异丙醇纯度为99%，所述壳聚糖分子量为10000-12000。

本发明所取得的最优有益效果如下：