專利名稱：醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它屬于一種修復(fù) 骨缺損的醫(yī)用復(fù)合型生物人工骨材料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前骨組織工程多孔支架主要有人工合成材料和天然生物衍生材料及復(fù)
合材料，其中以聚乙酸(polyglycolicAcid,PGA)、聚乳酸(polylacticAcid,PLA)、 磷酸三f5(tricalcium phosphate,TCP)、羥基磷灰石(hydroxy lapatite，HA)等較為
常用。上述幾種材料在應(yīng)用過(guò)程中其生物降解性和成骨作用都有不足之處；
PGA、 PLA雖具有較好的生物相容性、可降解性和可吸收性，但存在費(fèi)用昂
貴、可塑性差等缺點(diǎn)，而且降解后的酸性代謝產(chǎn)物會(huì)降低聚合物周圍的pH
值，影響細(xì)胞和組織的生長(zhǎng)，還可引起纖維化及發(fā)生周圍組織的免疫反應(yīng)。
HA存在植入后難以吸收替代、長(zhǎng)期滯留于體內(nèi)妨礙骨組織的改建和完全修復(fù)
等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述技術(shù)難點(diǎn)并提供一種具有良好的生物活性和骨 傳導(dǎo)、骨誘導(dǎo)能力且可塑性強(qiáng)的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)難點(diǎn)而采用的技術(shù)方案是醫(yī)用復(fù)合型生物多孔 支架的制備方法，它包括下列步驟 _
1) 制粉將醫(yī)用硫酸鈣和凍干骨塊分別放入球磨機(jī)，球磨1小時(shí)，制成 粉料；
2) 制漿料將重量百分比為9 12%的硅溶膠粘結(jié)齊1」、重量百分比為24 36%的去離子水加入重量百分比為55 65%的醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合 均勻，制得醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；
3) 制復(fù)合型漿料接著將重量百分比為35%的醫(yī)用硫酸鈣粉料、重量百 分比為17%的凍干骨塊粉料、重量百分比為17%的妥布霉素粉劑、重量百分比為1%的羧甲基纖維素流變劑和重量百分比為30%的去離子水放入球磨罐中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型漿料；
4) 制聚氨酯泡沫體將聚氨酯泡沫體按人體骨骼缺損所需大小裁成幾何體，用蒸餾水清洗干凈后浸入到10%濃度的氫氧化鈉溶液中，在60℃溫度下 水解處理4小時(shí)，除去聚氨酯泡沬體中的網(wǎng)絡(luò)間膜，然后，反復(fù)揉搓并用清 水沖洗干凈，晾干備用；最后將聚丙烯酰胺涂覆在聚氨酯泡沫體表面，形成 一聚合物層，增強(qiáng)有機(jī)泡沫間的粘覆性；
5) 制坯體將制好的聚氨酯泡沫幾何體浸泡于醫(yī)用硫酸韓漿料中，待聚 氨酯泡沫體上所有孔莖均勻黏附醫(yī)用硫酸鈣漿料后取出，放置于室內(nèi)環(huán)境下 自然干燥24小時(shí)，在干燥箱中110℃下干燥24小時(shí)，制得醫(yī)用硫酸轉(zhuǎn)坯體；
6) 煅燒胚體將醫(yī)用硫酸鈣坯體放入煅燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)在300 到600℃時(shí)升溫速度控制在rC/min，然后再升至IOOO℃保溫2小時(shí)后隨爐溫冷卻，制Y導(dǎo)醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體；
7) 制復(fù)合多孔支架將醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體浸泡于復(fù)合型槳料 中進(jìn)行掛漿，掛漿后置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)；此步驟重復(fù)進(jìn)行3-5 次，即制成醫(yī)用硫酸鈣/凍干骨復(fù)合型生物多孔支架。
所述聚氨酯泡沫體使用的規(guī)格為25 45ppi。
所述聚氨酯泡沫幾何體為圓柱體或不規(guī)則形狀中的任意一種。
由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，以醫(yī)用硫酸鈣粉體為基礎(chǔ)原料，聯(lián)合 應(yīng)用凍干骨和妥布霉素，以聚氨酯泡沫為載體，采用有機(jī)泡沫浸漬工藝改良 的方法制備出復(fù)合型生物多孔支架。經(jīng)掃描電鏡(SEM)形貌圖可以看出， 本發(fā)明的復(fù)合型生物多孔支架孔徑分布在150 300μm之間，孔洞之間互相 連通，而且材料內(nèi)部微孔豐富、分布均勻，呈現(xiàn)疏松珊瑚狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu) 類似于生物活體的松質(zhì)骨構(gòu)架，它有利于骨組織的長(zhǎng)入和材料自身的生物降 解。經(jīng)過(guò)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合型生物多孔支架平均孔隙率為62.59% 79.36%，抗 壓強(qiáng)度為27 53MPa (正常人體骨組織的生物力學(xué)強(qiáng)度松質(zhì)骨為7.09MPa、密 質(zhì)骨177 221MPa)。
本發(fā)明的復(fù)合型生物多孔支架通過(guò)動(dòng)物體內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果證明醫(yī)用硫酸鈣與凍干骨復(fù)合型生物多孔支架具有良好的生物活性和骨傳導(dǎo)、骨誘導(dǎo)能力；在其降解的過(guò)程當(dāng)中能夠持續(xù)釋放有效濃度的BMP和妥布霉素；而 且其可塑性強(qiáng)，可根據(jù)臨床骨缺損部位和大小塑形，來(lái)源不受限制，并可根 據(jù)臨床需要批量生產(chǎn)，所以其將會(huì)成為理想的修復(fù)骨缺損的人工骨材料。


圖l為本發(fā)明產(chǎn)品的外觀圖2是本發(fā)明產(chǎn)品掃描電鏡(SEM)的形貌圖。
具體實(shí)施方法
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例中的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它包括下列步驟
1) 制粉將醫(yī)用硫酸鈣和凍干骨塊分別放入球磨機(jī)，球磨1小時(shí)，制成 粉料；
2) 制槳料將重量百分比為9%的硅溶膠粘結(jié)劑、重量百分比為36%的 去離子水加入重量百分比為55%的醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合均勻，制得 醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；
3) 制復(fù)合型漿料接著將重量百分比為35%的醫(yī)用硫酸鈣粉料、重量百 分比為17%的凍干骨塊粉料、重量百分比為17%的妥布霉素粉劑、重量百分 比為1%的羧甲基纖維素流變劑和重量百分比為30%的去離子水放入球磨罐 中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型槳料；
4) 制聚氨酯泡沬體將規(guī)格為45ppi聚氨酯泡沬體按人體骨骼缺損所需 大小裁成圓柱體，用蒸餾水清洗干凈后浸入到10%濃度的氫氧化鈉溶液中， 在60°C溫度下水解處理4小時(shí)，除去聚氨酯泡沬體中的網(wǎng)絡(luò)間膜，然后，反 復(fù)揉搓并用清水沖洗干凈，晾干備用；最后將聚丙烯酰胺涂覆在聚氨酯泡沫 體表面，形成一聚合物層，增強(qiáng)有機(jī)泡沫間的粘覆性；
5) 制坯體將制好的聚氨酯泡沫圓柱體浸泡于醫(yī)用硫酸轉(zhuǎn)漿料中，待聚 氨酯泡沫體上所有孔莖均勻黏附醫(yī)用硫酸鈣漿料后取出，放置于室內(nèi)環(huán)境下 自然干燥24小時(shí)，在干燥箱中110°C下干燥24小時(shí)，制得醫(yī)用硫酸鈣坯體；
6) 煅燒胚體將醫(yī)用硫酸鈣坯體放入煅燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)在300 到600℃時(shí)升溫速度控制在1℃/min，然后再升至1000℃保溫2小時(shí)后隨爐溫 冷卻，制得醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體；
7) 制復(fù)合多孔支架將醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體浸泡于復(fù)合型漿料 中進(jìn)行掛漿，掛漿后置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)；此步驟重復(fù)進(jìn)行4次， 即制成醫(yī)用硫酸鈣/凍干骨復(fù)合型生物多孔支架。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它包括下列步驟
1) 制粉將醫(yī)用硫酸鈣和凍干骨塊分別放入球磨機(jī)，球磨1小時(shí)，制成 粉料；
2) 制漿料將重量百分比為12%的硅溶膠粘結(jié)劑、重量百分比為24% 的去離子水加入重量百分比為64%的醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合均勻，制 得醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；
3) 制復(fù)合型漿料接著將重量百分比為35%的醫(yī)用硫酸鈣粉料、重量百 分比為17%的凍干骨塊粉料、重量百分比為17%的妥布霉素粉劑、重量百分 比為1%的羧甲基纖維素流變劑和重量百分比為30%的去離子水放入球磨罐 中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型漿料；
4) 制聚氨酯泡沫體將規(guī)格為25ppi聚氨酯泡沫體按人體骨骼缺損所需 大小裁成不規(guī)則形狀，用蒸餾水清洗干凈后浸入到10%濃度的氫氧化鈉溶液 中，在60℃溫度下水解處理4小時(shí)，除去聚氨酯泡沫體中的網(wǎng)絡(luò)間膜，然后， 反復(fù)揉搓并用清水沖洗干凈，晾干備用；最后將聚丙烯酰胺涂覆在聚氨酯泡 沫體表面，形成一聚合物層，增強(qiáng)有機(jī)泡沫間的粘覆性；
5) 制坯體將制好的聚氨酯泡沫體浸泡于醫(yī)用硫酸鈣漿料中，待聚氨酯 泡沫體上所有孔莖均勻黏附醫(yī)用硫酸鈣漿料后取出，放置于室內(nèi)環(huán)境下自然 干燥24小時(shí)，在干燥箱中110℃下干燥24小時(shí)，制得醫(yī)用硫酸鈣坯體；
6) 煅燒胚體將醫(yī)用硫酸鈣坯體放入煅燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)在300 到600℃時(shí)升溫速度控制在1℃/min，然后再升至1000。C保溫2小時(shí)后隨爐溫 冷卻，制得醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體；
7)制復(fù)合多孔支架將醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體浸泡于復(fù)合型漿料 中進(jìn)行掛漿，掛漿后置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)；此步驟重復(fù)進(jìn)行5次， 即制成醫(yī)用硫酸鈣/凍干骨復(fù)合型生物多孔支架。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它包括下列步驟
1) 制粉將醫(yī)用硫酸鈣和凍干骨塊分別放入球磨機(jī)，球磨1小時(shí)，制成 粉料；
2) 制漿料將重量百分比為10%的硅溶膠粘結(jié)劑、重量百分比為25% 的去離子水加入重量百分比為65%的醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合均勻，制 得醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；
3) 制復(fù)合型漿料接著將重量百分比為35%的醫(yī)用硫酸鈣粉料、重量百 分比為17%的凍千骨塊粉料、重量百分比為17%的妥布霉素粉劑、重量百分 比為1%的羧甲基纖維素流變劑和重量百分比為30%的去離子水放入球磨罐 中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型漿料；
4) 制聚氨酯泡沫體將規(guī)格為40ppi聚氨酯泡沫體按人體骨骼缺損所需 大小裁成圓柱體，用蒸餾水清洗干凈后浸入到10%濃度的氫氧化鈉溶液中， 在6(TC溫度下水解處理4小時(shí)，除去聚氨酯泡沫體中的網(wǎng)絡(luò)間膜，然后，反 復(fù)揉搓并用清水沖洗干凈，晾干備用；最后將聚丙烯酰胺涂覆在聚氨酯泡沫 體表面，形成一聚合物層，增強(qiáng)有機(jī)泡沫間的粘覆性；
5) 制坯體將制好的聚氨酯泡沫圓柱體浸泡于醫(yī)用硫酸鈣漿料中，待聚 氨酯泡沬體上所有孔莖均勻黏附醫(yī)用硫酸鈣漿料后取出，放置于室內(nèi)環(huán)境下 自然干燥24小時(shí)，在干燥箱中110℃下干燥24小時(shí)，制得醫(yī)用硫酸鈣坯體；
6) 煅燒胚體將醫(yī)用硫酸鈣坯體放入煅燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)在300 到600℃時(shí)升溫速度控制在1℃/min，然后再升至1000℃保溫2小時(shí)后隨爐溫 冷卻，制得醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體；
7) 制復(fù)合多孔支架將醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體浸泡于復(fù)合型漿料 中進(jìn)行掛漿，掛漿后置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)；此步驟重復(fù)進(jìn)行3次， 即制成醫(yī)用硫酸鈣/凍干骨復(fù)合型生物多孔支架。
權(quán)利要求
1、一種醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，其特征是它包括下列步驟1)制粉將醫(yī)用硫酸鈣和凍干骨塊分別放入球磨機(jī)，球磨1小時(shí)，制成粉料；2)制漿料將重量百分比為9～12％的硅溶膠粘結(jié)劑、重量百分比為24～36％的去離子水加入重量百分比為55～65％的醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合均勻，制得醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；3)制復(fù)合型漿料接著將重量百分比為35％的醫(yī)用硫酸鈣粉料、重量百分比為17％的凍干骨塊粉料、重量百分比為17％的妥布霉素粉劑、重量百分比為1％的羧甲基纖維素流變劑和重量百分比為30％的去離子水放入球磨罐中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型漿料；4)制聚氨酯泡沫體將聚氨酯泡沫體按人體骨骼缺損所需大小裁成幾何體，用蒸餾水清洗干凈后浸入到10％濃度的氫氧化鈉溶液中，在60℃溫度下水解處理4小時(shí)，除去聚氨酯泡沫體中的網(wǎng)絡(luò)間膜，然后，反復(fù)揉搓并用清水沖洗干凈，晾干備用；最后將聚丙烯酰胺涂覆在聚氨酯泡沫體表面，形成一聚合物層，增強(qiáng)有機(jī)泡沫間的粘覆性；5)制坯體將制好的聚氨酯泡沫幾何體浸泡于醫(yī)用硫酸鈣漿料中，待聚氨酯泡沫體上所有孔莖均勻黏附醫(yī)用硫酸鈣漿料后取出，放置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)，在干燥箱中110℃下干燥24小時(shí)，制得醫(yī)用硫酸鈣坯體；6)煅燒胚體將醫(yī)用硫酸鈣坯體放入煅燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)在300到600℃時(shí)升溫速度控制在1℃/min，然后再升至1000℃保溫2小時(shí)后隨爐溫冷卻，制得醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體；7)制復(fù)合多孔支架將醫(yī)用硫酸鈣陶瓷多孔支架胚體浸泡于復(fù)合型漿料中進(jìn)行掛漿，掛漿后置于室內(nèi)環(huán)境下自然干燥24小時(shí)；此步驟重復(fù)進(jìn)行3-5次，即制成醫(yī)用硫酸鈣/凍干骨復(fù)合型生物多孔支架。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，其特征 是所述聚氨酯泡沬體使用的規(guī)格為25 45ppi。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，其特征是所述聚氨酯泡沫幾何體為圓柱體或不規(guī)則形狀中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它屬于一種修復(fù)骨缺損的醫(yī)用復(fù)合型生物人工骨材料的制備方法。本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有的支架存在的費(fèi)用昂貴、可塑性差的技術(shù)難點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是醫(yī)用復(fù)合型生物多孔支架的制備方法，它包括下列步驟1)制粉；2)制漿料將硅溶膠粘結(jié)劑、去離子水加入醫(yī)用硫酸鈣粉料中，充分混合均勻，制得醫(yī)用硫酸鈣漿料備用；3)制復(fù)合型漿料接著將醫(yī)用硫酸鈣粉料、凍干骨塊粉料、妥布霉素粉劑、羧甲基纖維素流變劑和去離子水放入球磨罐中球磨1小時(shí)后制得分散均勻復(fù)合型漿料；4)制聚氨酯泡沫體；5)制坯體；6)煅燒坯體；7)制復(fù)合多孔支架。
文檔編號(hào)A61L27/00GK101342386SQ20081007923
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者軍 任, 亮 劉, 劉來(lái)有, 吳志明, 孫海鈺, 張志波, 栗樹(shù)偉, 東 王 申請(qǐng)人:東 王