一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架及其制备方法，采用粉末黏结技术，将纳米级羟基磷灰石、微米级聚己内酯相互混合均匀，利用计算机处理人工骨支架三维CAD模型，用含有具有ATP导向的载药介孔二氧化硅纳米颗粒的生物黏结剂来使每层粉末混合黏结，得到一种符合天然骨孔隙率，抗感染，生物力学可控的骨支架。本发明专利技术中以中间一层为ATP‑aptamer的三明治结构DNA封堵介孔二氧化硅，利用伤口感染处会存在大量的ATP，由于ATP与ATP‑aptamer有更高的亲和力，ATP把aptamer从三明治结构的DNA上竞争下来，离开颗粒表面，释放介孔二氧化硅颗粒中装载的药物，实现药物的定向定量释放；当伤口处没有感染时，伤口处不会存在大量的ATP，介孔被封住，药物分子无法逃逸出孔道。

A drug-loaded artificial bone scaffold capable of achieving targeted and quantitative drug release and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架及其制备方法
本专利技术涉及医用人工骨移植材料的
，具体涉及一种通过介孔二氧化硅为载体进行药物定向释放的人工骨支架的制备方法。
技术介绍
在骨科领域，由于严重创伤、骨肿瘤、骨髓炎等多种原因所致的骨缺损十分常见。创伤性骨损修复过程中，极易引发感染，替代骨移植成功与否与是否感染密切相关。感染性骨缺损的治疗由于既要对骨缺损部位进行修复，又要防治感染，一直以来是骨科临床上所面临的难题。感染之后细菌在植入体表面形成生物膜而使单纯的植骨术因感染不易控制而失败，因此患者往往不能进行一期植骨，而须彻底清创，待感染因素消除、伤口愈合、血管重建后再进行二期植骨修复骨缺损。这种治疗方法既增加了患者的痛苦，也延长了治疗时间。考虑到骨支架所需的抗感染特性，将载有抗生素的具有ATP导向的介孔二氧化硅纳米颗粒加入骨支架中，既可以有效降低感染的风险，也可以避免抗生素的过度使用对人体造成伤害。人工骨作为成骨细胞的载体，起着为成骨细胞生长提供充足的营养物质和生存空间的重要作用，具有抗感染特性的人工骨可以减少患者感染风险，依靠纳米材料的特性，既可保证骨支架的力学性能，又可达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架，其特征在于：通过用生物水凝胶粘结羟基磷灰石和聚己内酯混合粉末，然后固化干燥得到；所述生物水凝胶通过加入具有ATP导向的载药介孔二氧化硅纳米颗粒实现药物的定向定量释放。

【技术特征摘要】
1.一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架，其特征在于：通过用生物水凝胶粘结羟基磷灰石和聚己内酯混合粉末，然后固化干燥得到；所述生物水凝胶通过加入具有ATP导向的载药介孔二氧化硅纳米颗粒实现药物的定向定量释放。2.一种可实现药物定向定量释放的载药人工骨支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将5’端炔基修饰的单链DNA1、单链DNA2与人工核苷酸链ATP-aptamer互补杂交，得到三明治结构DNA；步骤2：将叠氮功能化的介孔二氧化硅纳米颗粒分散在依替沙星溶液中，在摇床中孵育至少24小时；步骤3：在步骤2得到的溶液中，加入步骤1得到的三明治结构DNA、摩尔浓度为0.1M/L的CuBr溶液和摩尔浓度为0.1M/L的苯并三唑基乙胺溶液，在4℃条件下搅拌至少48小时，制得所需样品；步骤4：将步骤3得到的样品用Tris-HCl缓冲液洗涤数次，收集洗涤后的沉淀，在真空冷冻干燥箱中干燥至少12小时，得到包载有依替沙星的aptamer功能化的ATP响应型介孔二氧化硅纳米颗粒；步骤5：将步骤4得到的介孔二氧化硅纳米颗粒与生物胶水混合后得到粘稠...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪焰恩，刘丁，魏庆华，郭莹，雷明举，张坤，季康，白宗耀，尹光德，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61