本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架的制備方法。
背景技術(shù)：
組織工程支架材料是能與組織活體細胞結(jié)合并能植入生物體內(nèi)的材料，它可為細胞提供獲取營養(yǎng)、氣體交換、排泄廢物和生長發(fā)育的場所，也是形成新的具有形態(tài)和功能的組織、器官的物質(zhì)基礎(chǔ)。
對于組織工程支架而言，組織工程支架材料是組織缺損再生的關(guān)鍵。組織工程支架材料的孔隙率和孔隙大小是影響組織工程支架材料性能的重要因素。除了要求組織工程支架材料具有較高的孔隙率以外，對孔隙大小也有嚴格要求，孔隙太小，細胞無法進入孔隙或阻礙細胞繁殖和擴增；孔隙太大，細胞粘附不住，失去作為支架的作用。
常用的制備組織工程支架的方法有相分離法、溶液澆鑄-粒子洗出法、纖維粘接法及氣體發(fā)泡法等。但是，現(xiàn)有技術(shù)均采用交聯(lián)劑或溶劑等使聚合物纖維之間交聯(lián)在一起。現(xiàn)有技術(shù)中采用的溶劑以及交聯(lián)劑等很難去除干凈，從而在組織工程支架材料在使用時產(chǎn)生細胞毒性，引起周圍組織炎性反應(yīng)，破壞細胞及組織的生物活性，影響新組織的形成和修復(fù)效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架，為可滿足細胞生長要求的多孔狀材料，該方法無需溶劑和交聯(lián)劑，制備得到組織工程支架。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
(1)將高分子原料聚乳酸與無機粒子復(fù)合物、聚乙烯醇以及致孔劑碳酸氫鈉按照下述體積百分比配制而成的混合溶液：
配比：聚乳酸與無機粒子復(fù)合物(顆粒狀) 25～40％，
聚乙烯醇(粉末狀) 30～45％，
碳酸氫鈉(粉末狀) 25～40％，
其中，聚乳酸與無機粒子復(fù)合物與碳酸氫鈉的體積百分比要保證1:1；
(2)將步驟(1)的原料混合液進行紡絲，得到聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維；
(3)將步驟(2)的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維放入組織工程支架模具中，然后將裝有納米纖維的組織工程支架模具放入壓力為12MPa～25MPa的超臨界CO2中處理，控制處理溫度為40～150℃，然后減壓排出CO2，制得中間產(chǎn)品，將所得到的中間產(chǎn)品在循環(huán)水浴中瀝濾后真空烘干，即可得到孔隙率達68～74.0％、泡孔尺寸為20～200微米、內(nèi)部相互連通通道尺寸為20～200微米的多孔狀材料的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架。
優(yōu)選的，所述超臨界CO2中處理溫度為35～200℃。
優(yōu)選的，所述超臨界CO2中處理時間為0.5～48小時。
優(yōu)選的，所述超臨界CO2中處理壓力為10MPa～30MPa。
優(yōu)選的，所述排出CO2的溫度為4～350℃。
優(yōu)選的，所述排出CO2的時間為5秒～20分鐘。
從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架的制備方法，采用將聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維在超臨界CO2中處理的方法，通過控制處理壓力和處理溫度，得到組織工程支架。由于超臨界CO2具有一定溶劑性質(zhì)，在可降解聚合物類纖維的表面產(chǎn)生微融化作用，當(dāng)減壓排出CO2后，接觸的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維之間表面融化部分固化交聯(lián)在一起，從而形成具有良好力學(xué)性能的組織工程支架。
本發(fā)明具有如下有益效果：
1.本發(fā)明提供的制備方法無需采用溶劑和交聯(lián)劑等即可完成較低溫度狀態(tài)下纖維間的交聯(lián)與融合，不會產(chǎn)生細胞毒性。
2.發(fā)泡過程中不但有微孔發(fā)泡成型的物理發(fā)泡劑(超臨界二氧化碳)產(chǎn)生發(fā)泡作用，還同時有化學(xué)發(fā)泡劑碳酸氫鈉分解所得氣體的發(fā)泡作用，這種物理化學(xué)聯(lián)合發(fā)泡方法使得最終得到的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架滿足了生物細胞生長的要求。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例1
一種聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架的制備方法是通過以下過程實現(xiàn)的：
(1)將聚乳酸與無機粒子復(fù)合物(顆粒狀)、聚乙烯醇(粉末狀)、碳酸氫鈉(粉末狀)按照體積比1：1：1配制成混合溶液；
(2)將步驟(1)的原料混合液進行紡絲，得到聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維；
(3)將步驟(2)的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物納米纖維放入組織工程支架模具中，然后將裝有納米纖維的組織工程支架模具放入壓力為20MPa的超臨界CO2中處理，控制處理溫度為55℃，處理1小時，然后減壓排出CO2，控制時間為1分鐘，減壓時的溫度控制在70℃，制得中間產(chǎn)品，將所得到的中間產(chǎn)品在循環(huán)水浴中瀝濾后真空烘干，即可得到孔隙率達68.2％、泡孔尺寸為20～300微米、內(nèi)部相互連通通道尺寸為20～200微米的多孔狀材料的聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架，即泡孔間連通通道與泡孔尺寸相當(dāng)，利于細胞在支架上附著生長，同時也可以保證細胞遷移進入支架材料內(nèi)部。
實施例2
將聚乳酸與無機粒子復(fù)合物(顆粒狀)、聚乙烯醇(粉末狀)、碳酸氫鈉(粉末狀)按照體積比3：2：3配制，與實施例1相同的步驟，參數(shù)進行調(diào)整，其中超臨界CO2中處理控制溫度為55℃，處理1小時，然后減壓排出CO2，控制時間為1分鐘，減壓時的溫度控制在70℃，制得內(nèi)部相互連通的多孔狀材料聚乳酸與無機粒子復(fù)合物組織工程支架，所得多孔狀材料的孔隙率為73.8％，泡孔尺寸為20微米-250微米，內(nèi)部相互連通通道尺寸為20微米-200微米。
上述雖然結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做。