The invention provides a thermosensitive organic inorganic composite hydrogel material and preparation method. The material has strong shaping ability, easy to fill the defect site and have osteogenic activity. The synthesis of gelatin from poly (N isopropylacrylamide) grafted with ionic doped calcium phosphate ceramic nanofibers was prepared. The plasticity is the use of the negative temperature sensitivity of poly (N isopropyl acrylamide), and the polymer (N isopropyl acrylamide) grafted with gelatin solution has the ability to form hydrogels at human temperature. According to the different proportion of hydrogel and calcium phosphate ceramic nanofibers, the appearance is an injectable filling liquid, easy to operate paste or paste, effectively filling the irregular shape of bone defect, can better meet the needs of bone defect clinical treatment, in line with the clinical features of bone incremental repair.
【技术实现步骤摘要】
一种温敏有机-无机复合水凝胶材料及制备方法
本专利技术属于生物复合材料领域,具体涉及一种温敏有机-无机复合水凝胶材料及制备方法,适用于骨缺损的引导再生修复。
技术介绍
由创伤、炎症、肿瘤和先天因素等原因导致的骨组织缺损的发生率较高,如由口腔常见疾病牙周病引起的牙槽骨吸收和牙齿缺失,交通事故造成的颌骨外伤和骨缺损,以及伴发于先天性唇腭裂的牙槽嵴裂等发育性疾病,每年超过300万人。但大范围的骨缺损通常不能自愈,临床实践中常用的骨增量材料主要是自体骨组织移植材料和商品化的人工骨替代材料。现在临床上使用的人工骨替代材料常见有同种异体骨(脱钙冻干骨)、异种异体骨(脱蛋白小牛骨的Bio-Oss粉体修复材料),羟基磷灰石(HA)以及以磷酸钙盐(β-TCP)为主要成分的骨修复材料如StraumannBoneCeramic等,这些材料几乎都来自于进口,价格昂贵,而且生物来源的修复材料也存在潜在的危险性。另外,临床显示这些材料的成骨效能也比较有限,临床适用范围较窄,且大部分产品为粉体,临床操作不方便、塑形困难,对于垂直向和稍大范围的骨缺失就束手无策。在这种情况下,临床医生(尤其是口腔领域)仍倾向于使用患者自体骨来改善术区骨量不足和骨况不佳的情况。因此,新型人工骨替代材料临床需求迫切,研制使用便捷、适用范围大、修复速度快的新型骨增量修复材料,具有显著的临床意义和社会意义。在传统微米尺度的实壁支架或纤维支架上,因孔体积远大于细胞尺寸,细胞更倾向于二维铺展,但在仿生天然细胞外基质的纳米纤维网络中,细胞可以近乎三维的方式生长。已经证实,成骨相关细胞在纳米纤维支架上的分化和骨矿沉积性能 ...
【技术保护点】
1.一种温敏有机‑无机复合水凝胶材料,其特征在于:将易于塑形的温度敏感水凝胶和具有成骨活性的磷酸钙陶瓷纳米纤维复合,通过多种离子的掺杂提高修复材料的成骨生物活性,通过改变温敏水凝胶和磷酸钙陶瓷纳米纤维的复合比例,获得可有效填充不规则形状骨缺损部位的骨填充修复材料,其制备方法如下:(1)将明胶溶于去离子水,加入α‑溴代异丁酸,加入1‑乙基‑3‑[3‑二甲基氨基丙基]碳化二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺在40oC反应24小时,经乙醇沉淀纯化得到溴化明胶;将溴化明胶溶于二甲亚砜,加入N‑异丙基丙烯酰胺,加入1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺,通氮气除氧后加入溴化亚铜,在30oC反应1小时;将反应混合液倾入去离子水中终止反应,采用过三氧化二铝色谱柱纯化除去溴化亚铜后,去离子水透析除去未反应N‑异丙基丙烯酰胺和1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺,冷冻干燥后得到聚(N‑异丙基丙烯酰胺)接枝明胶。
【技术特征摘要】
1.一种温敏有机-无机复合水凝胶材料,其特征在于:将易于塑形的温度敏感水凝胶和具有成骨活性的磷酸钙陶瓷纳米纤维复合,通过多种离子的掺杂提高修复材料的成骨生物活性,通过改变温敏水凝胶和磷酸钙陶瓷纳米纤维的复合比例,获得可有效填充不规则形状骨缺损部位的骨填充修复材料,其制备方法如下:(1)将明胶溶于去离子水,加入α-溴代异丁酸,加入1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺在40oC反应24小时,经乙醇沉淀纯化得到溴化明胶;将溴化明胶溶于二甲亚砜,加入N-异丙基丙烯酰胺,加入1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺,通氮气除氧后加入溴化亚铜,在30oC反应1小时;将反应混合液倾入去离子水中终止反应,采用过三氧化二铝色谱柱纯化除去溴化亚铜后,去离子水透析除去未反应N-异丙基丙烯酰胺和1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺,冷冻干燥后得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)接枝明胶。2.(2)将磷酸三乙酯、乙醇和水按一定摩尔比混合后,加入0.5%氨水为催化剂,于80oC下水解24小时,得到充分水解的有机磷酸混合液A;将四水硝酸钙和其他硝酸盐按一定比例溶解于无水乙醇,配成一定浓度的硝酸盐醇溶液B;按照钙磷摩尔比1.0-1.6,将硝酸盐醇溶液B滴加到磷酸三乙酯水解溶液A中,在4oC搅拌混合2小时,得到初生溶胶溶液C;将初生溶胶置于-20oC陈化...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡晴,蒙俊权,杨汇川,任志伟,艾淼,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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