[发明专利]一种仿生生物矿化人工骨修复材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种仿生生物矿化人工骨修复材料及其制备方法与应用，所述材料包括交联后的胶原基体以及分散在该基体中的生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉，所述胶原基体与所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉的质量比为9:1～1:9。本发明所述仿生生物矿化人工骨修复材料为胶原基仿生生物矿化人工骨，能够满足GTR或GBR临床手术中人工骨与组织缝合的需求，其包括羟基磷灰石与纯胶原，这两种成分为人体天然组织的主要成分，无毒性，且不影响材料结构和成骨效果，具有很好的生物相容性。由于交联胶原基体的存在，解决了材料易溃散、降解速度过快、机械性能差等问题，实现了纳米羟基磷灰石与胶原的仿生构建。

技术领域

本发明涉及一种仿生生物矿化人工骨及其制备方法与应用，属于生物医用材料领域。

背景技术

在临床上骨缺损主要由于创伤、感染、肿瘤所造成的，针对这种情况，人们通过各种方法或途径制备了多种用于骨修复的替代材料，并取得了一定的效果。

骨植入材料大致可分为自体骨、同种异体骨、异种骨、人工合成的材料。自体骨移植受自身供体有限性的限制而几乎不用；同种异体骨，虽成骨效果较好，但是也存在排异反应和病毒感染的风险，而且由于来源有限，难以实现在临床上大量使用；异种骨由于排异反应较大，很少使用。所以人工合成的具有良好生物活性并且与自然骨成分相似的骨修复材料应运而生，这种材料可提供有助于成骨细胞的粘附、增殖及功能的发挥并且与天然骨相类似的微环境，它不仅可以直接作为骨缺损修复材料，也是很好的骨组织工程载体材料，为骨组织工程的发展开拓了广阔的前景。

人工合成的骨材料是目前研究的热点，主要可以分为金属合金材料、无机陶瓷材料、高分子材料以及含金属/无机陶瓷/高分子有机结合的复合材料四大类。在金属材料方面，现在主要使用的材料有不锈钢、钴合金、钛合金、钽合金、记忆合金等材料来代替黄金。由于普通不锈钢作为铁基合金较易腐蚀，现在多使用含钼(Mo)骨修复不锈钢，其耐生化腐蚀性比普通不锈钢强。金属材料机械性能优异可以满足需求，但又高出骨组织太多而造成应力屏蔽。此外金属材料在生化环境中难免会遭受腐蚀，有毒金属离子是金属基生物材料的又一大难题。在陶瓷材料方面，主要包括硫酸钙填料、惰性生物陶瓷、生物活性陶瓷和可吸收陶瓷等几大类无机陶瓷材料。一般无机陶瓷材料的成分并无毒性，但材料的强度和生物活性似乎不能兼得。通常生物活性好的材料机械性能很差，机械性能好的材料没有生物活性。在高分子材料方面，应用在骨科修复的高分子材料大体上可以分为两种，即天然高分子材料和合成高分子材料。骨科高分子材料一般没有毒性，但是生物活性较低，材料强度相比骨组织也相差较远。所以，人们利用这些材料各自的优劣而发展了许多新的工艺和方法合成出了各种各样的复合材料，将各性质不同的材料以巧妙的方法搭配复合，以期望材料之间互相取长补短，满足不同的应用情况。新的工艺如纳米复合、梯度复合、3D打印等已经逐渐成为骨科修复材料的主流，例如左旋聚乳酸/羟基磷灰石晶须/胶原液晶支架(吴狄，左旋聚乳酸/羟基磷灰石晶须/胶原液晶支架的制备与表征[D].暨南大学,2014.)。