一種殼聚糖-明膠骨修復支架及其制備方法技術

本發明專利技術屬于骨組織工程領域，公開了一種殼聚糖

【技術實現步驟摘要】
一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架及其制備方法


[0001]本專利技術屬于骨組織工程領域，具體涉及一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架及其制備方法。

技術介紹

[0002]骨骼支撐人體維持基本形態，完成自由運動，起到保護內部器官，貯存礦物質等作用。由于骨組織自修復能力有限，當由于外傷或疾病引起大段骨缺損時，需使用骨修復材料協助自體骨完成修復。目前已開發多種復合材料制備骨修復支架，這些支架在臨床中尚未完全應用，其中一個亟待解決的問題是如何促進組織工程支架的血管化。
[0003]在大段骨缺損的修復過程中，血管的生成至關重要。血管需及時輸送血液，將營養物質、氧氣、成骨因子等運送至修復材料內部，避免中心部位形成壞死區，同時保證修復材料與人體骨的連接融合。盡管已有多種支架材料通過構建孔隙結構以促進血管生成，但仍存在孔結構與天然骨結構差異較大、孔連通率不足等問題，導致組織工程血管化情況不理想。目前，血管化已成為骨缺損支架研究重點。

技術實現思路

[0004]為了克服上述現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架及其制備方法，為骨修復血管化提供新材料。
[0005]本專利技術是通過以下技術方案來實現：
[0006]一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法，包括以下步驟：
[0007](1)配制殼聚糖
?
明膠混合液：
[0008]將殼聚糖溶液與明膠溶液混合攪拌，分散均勻，離心消泡后，將混合液轉移至模具中；殼聚糖與明膠的質量比為9：1～5：5；
[0009](2)制備殼聚糖
?
明膠水凝膠：
[0010]將裝有殼聚糖
?
明膠混合液的模具轉移至凝固浴中完成凝膠化，脫模；
[0011]使用去離子水洗滌至pH呈中性，得到殼聚糖
?
明膠水凝膠；
[0012](3)制備殼聚糖
?
明膠骨修復支架：
[0013]將殼聚糖
?
明膠水凝膠冷凍干燥至恒重，得到殼聚糖
?
明膠骨修復支架。
[0014]進一步，殼聚糖溶液的配制過程為：
[0015]將殼聚糖粉末分散在去離子水中；向分散液中加入冰醋酸，攪拌使殼聚糖粉末溶解，得到殼聚糖溶液；
[0016]冰醋酸、去離子水以及殼聚糖粉末之間比例為1mL：(46.3
?
47.5)mL：(1.5
?
2.7)g。
[0017]進一步，所述殼聚糖粉末的粘度為200mPa
·
s，殼聚糖溶液的質量濃度為3wt.％～5.4wt.％。
[0018]進一步，明膠溶液的配制過程為：
[0019]將明膠顆粒分散于去離子水中，40℃～50℃水浴攪拌至其完全溶解，得到明膠溶
液；
[0020]明膠與去離子水的料液比為(0.3
?
1.5)g：(23.5
?
24.7)mL。
[0021]進一步，步驟(1)中，明膠溶液的質量濃度為1.2wt.％～6wt.％。
[0022]進一步，步驟(2)中，所述凝固浴采用氫氧化鈉的水溶液。
[0023]進一步，氫氧化鈉水溶液的濃度為10wt.％。
[0024]本專利技術還公開了一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架，采用所述制備方法制備得到，所述殼聚糖
?
明膠骨修復支架具有相互平行并彼此連通的仿骨孔道結構。
[0025]與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：
[0026]本專利技術公開的一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法，首先制備殼聚糖明膠混合溶液，將溶液注入單開口模具后置于凝固浴溶液中，在凝固浴離子的擴散驅動下，即通過自組織過程，使溶液中高分子自發從無序的溶液狀態，轉變成具備有序結構的凝膠狀態。所制備凝膠具有如圖4所示的相互平行并彼此連通的孔道結構，該結構與人體長骨中的哈佛斯系統相似，即具有天然仿骨結構。該過程簡單，只需將殼聚糖與明膠溶液按9：1～5：5質量比混合、于凝固浴中靜置，無需使用交聯劑，避免了潛在毒性對人體的危害。本專利技術制備得到的聚糖
?
明膠骨修復支架這種結構與人體骨質相似，二者具有同源性，在自然條件下形成的天然孔道結構。本專利技術選取殼聚糖與明膠作為原料，來源廣泛，制備容易，成本較低，二者分別為天然氨基多糖和膠原水解得到的大分子，與人體骨組成相近，具有出色的生物相容性及生物降解性，且降解產物無毒副作用，無免疫原性及良好的細胞相互作用特性，易被廣泛應用于醫學領域。
[0027]本專利技術公開的一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架，所制備支架材料使骨細胞能夠黏附在支架的孔道內，并沿孔道進行增殖和分化，為新骨的形成提供附著點；構建的天然聯通孔道有利于血管的連續生長，保證養分的輸送，為后續骨細胞健康生長提供保障，可作為解決大段骨缺損修復中血管化問題的材料。
附圖說明
[0028]圖1為本專利技術的一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法的流程示意圖；
[0029]圖2為本專利技術所述殼聚糖
?
明膠骨修復支架的數碼照片；
[0030]圖3為本專利技術實施例2和實施例5制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架的傅里葉紅外吸收光譜圖；
[0031]圖4為本專利技術實施例2和實施例5制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架的X
?
射線衍射圖譜；
[0032]圖5為本專利技術實施例1
?
5所述制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；圖(a)為實施例1制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；圖(b)為實施例2制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；圖(c)為實施例3制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；圖(d)為實施例4制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；圖(e)為實施例5制備的殼聚糖
?
明膠骨修復支架縱截面微觀結構掃描電子顯微鏡圖像；
[0033]圖6為本專利技術所述凝膠支架材料微觀結構掃描電子顯微鏡圖像。
具體實施方式
[0034]如圖1所示，本專利技術公開了一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架及其制備方法，具體包括如下步驟：
[0035](1)配制殼聚糖溶液
[0036]取1.5
?
2.7g粘度為200mPa
·
s的殼聚糖粉末分散在46.3
?
47.5mL去離子水中；向分散液中加入1mL的冰醋酸，充分攪拌使殼聚糖粉末溶解，得到殼聚糖溶液；
...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)配制殼聚糖
?
明膠混合液：將殼聚糖溶液與明膠溶液混合攪拌，分散均勻，離心消泡后，將混合液轉移至模具中；殼聚糖與明膠的質量比為9：1～5：5；(2)制備殼聚糖
?
明膠水凝膠：將裝有殼聚糖
?
明膠混合液的模具轉移至凝固浴中完成凝膠化，脫模；使用去離子水洗滌至pH呈中性，得到殼聚糖
?
明膠水凝膠；(3)制備殼聚糖
?
明膠骨修復支架：將殼聚糖
?
明膠水凝膠冷凍干燥至恒重，得到殼聚糖
?
明膠骨修復支架。2.根據權利要求1所述的一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法，其特征在于，殼聚糖溶液的配制過程為：將殼聚糖粉末分散在去離子水中；向分散液中加入冰醋酸，攪拌使殼聚糖粉末溶解，得到殼聚糖溶液；冰醋酸、去離子水以及殼聚糖粉末之間比例為1mL：(46.3
?
47.5)mL：(1.5
?
2.7)g。3.根據權利要求2所述的一種殼聚糖
?
明膠骨修復支架的制備方法，其特征在于，所述殼聚糖粉末的粘度為20...

【專利技術屬性】
技術研發人員：聶景怡，劉馨茗，張美云，譚蕉君，宋順喜，楊斌，
申請(專利權)人：陜西科技大學，
類型：發明
國別省市：