一种仿生生物矿化人工骨修复材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Biomimetic biomineralized artificial bone repair material and preparation method and application thereof

The invention provides a biomimetic biomineralized artificial bone repair material and its preparation method and application. The material includes the crosslinked collagen matrix and the biomineralized collagen / hydroxyapatite composite powder dispersed in the matrix, and the mass ratio of the collagen matrix to the biomineralized collagen / hydroxyapatite composite powder is 9:1 ~ 2. 1:9. The biomimetic biomimetic artificial bone repair material described in the invention is a collagen based biomimetic biomineralized artificial bone, which can meet the needs of artificial bone and tissue suture in GTR or GBR clinical operations, including hydroxyapatite and pure collagen. These two components are the main components of human natural tissue, non-toxic, and do not affect the material structure. It has good biocompatibility with osteogenic effect. Because of the existence of the crosslinked collagen matrix, the materials are easily collapsible, the degradation speed is too fast, and the mechanical properties are poor, and the biomimetic construction of nano hydroxyapatite and collagen is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生生物矿化人工骨修复材料及其制备方法与应用
本专利技术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。
技术介绍
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、记忆合金等材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生生物矿化人工骨修复材料，所述材料为三维多孔支架材料，其包括交联后的胶原基体以及包裹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，优选1～5:5～9，更优选3～5:5～7。

【技术特征摘要】
1.一种仿生生物矿化人工骨修复材料，所述材料为三维多孔支架材料，其包括交联后的胶原基体以及包裹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，优选1～5:5～9，更优选3～5:5～7。2.根据权利要求1所述的仿生生物矿化人工骨修复材料，其中，所述仿生生物矿化人工骨修复材料中的孔直径为10～500μm，其孔隙率为50％～97％。3.根据权利要求1所述的仿生生物矿化人工骨修复材料，其中，所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉中羟基磷灰石的质量分数为50～99wt％，优选80～99wt％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的仿生生物矿化人工骨修复材料，其中，所述仿生生物矿化人工骨修复材料的XRD图基本如图3中col-HA或图4中仿生骨19、仿生骨37或仿生骨55中任一所示。5.根据权利要求1～3中任一项所述的仿生生物矿化人工骨修复材料，其中，所述胶原基体或所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉中的胶原为去端肽的天然I型胶原蛋白和/或去端肽的重组人类I型胶原蛋白；优选地，所述的天然I型胶原蛋白为提取自动物的皮肤和/或跟腱，经过酶解工艺制得的去端肽胶原蛋白。6.权利要求1～5中任一项所述的仿生生物矿化人工骨修复材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a)提供生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉及胶原蛋白水溶液，优选地，该胶原蛋白水溶液中胶原蛋白的质量分数为0.8％～5％；(b)将所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉加入到所述胶原蛋白水溶液中形成混合体系，其中所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉与所述胶原蛋白水溶液中的胶原蛋白的质量比为9～1:1～9，优选1～5：5～9，更优选3～5:5～7；(c)调节步骤(b)所得混合体系的pH为7～9，随后搅拌形成矿化胶原复合溶胶；优选地，采用NaOH、KOH或氨水调节所得混合体系的pH为7～9；(d)将该矿化胶原复合溶胶进行冷冻干燥，得到矿化胶原复合多孔材料；选择性地，将步骤(c)所得矿化胶原复合溶胶先进行预冻得到矿化胶原胶冻，然后再进行所述冷冻干燥；(e)将所得矿化胶原复合多孔材料进行交联得到所述仿生生物矿化人工骨修复材料。7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(e)中所述交联包括物理交联和/或化学交联；优选地，所述物理交联包括紫外辐照、热脱氢法和辐照灭菌法交联中的一种或多种；优选地，所述化学交联包括使用碳化二亚胺、二胺、环氧化合物、羟基琥珀酰亚胺、二苯基磷酸盐、戊二醛、甲醛、乙醛酸和京尼平中的一种或多种进行交联，使用化学交联剂后，经过洗脱程序去除残留的交联剂。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述生物矿化胶原/羟基磷灰石复合粉按如下方法制备得到：(i)将胶原蛋白置于酸中形成胶原蛋白的酸性水溶液；优选地，该酸性水溶液中胶原蛋白的质量分数为0.01％～2％，其pH为2.5～5.5；(ii)向所述胶原蛋白的酸性水溶液中缓慢滴加含钙离子的水溶液；优选地，以所述胶原蛋白的酸性水溶液中每克胶原蛋白计，钙离子的加入量为0.01～0.1mol；(iii)向步骤(ii)所得溶液中加入磷酸溶液，搅拌混匀形成混合体系；优选地，所述的磷酸溶液的加入量为使得体系中钙离子与磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自强，张以河，陈飞旭，
申请(专利权)人：北京湃生生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11