双层骨软骨组织修复支架及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双层骨软骨组织修复支架的制备方法，包括：配制第一料液，第一料液中包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石；配制第二料液，第二料液中包括重组胶原蛋白和透明质酸钠；对第一料液和第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构；对凝胶状双层结构加入交联剂进行交联。本发明专利技术还涉及一种双层骨软骨组织修复支架，包括：由包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石在内的原料制成的第一层；由包括重组胶原蛋白和透明质酸钠在内的原料制成的第二层。本发明专利技术制备得到的双层骨软骨组织修复支架具有优异的机械性能、良好的生物相容性、适宜的降解速率，且支架材料降解后可作为新骨生成的原材料被再次利用，从而实现骨软骨组织的修复。

【技术实现步骤摘要】
双层骨软骨组织修复支架及其制备方法
本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种双层骨软骨组织修复支架及其制备方法。
技术介绍
骨软骨缺损是关节的常见疾病，包括关节软骨和软骨下骨缺损。骨软骨损伤的原因很多，例如运动损伤、交通事故和各种退行性疾病。另外，随着年龄的增长，软骨组织的自然磨损很容易引起骨关节炎，这也是骨软骨损伤的主要原因。由于生理特性，软骨组织中的细胞几乎不能再生，因此，软骨重建是一个巨大的挑战。随着软骨损伤的进展，它通常扩展到软骨下骨，使得软骨和软骨下组织的修复成为必要条件。关节软骨和软骨下骨在生理结构上紧密相连，彼此相互作用形成相互依存的功能单元。据报道，没有健康的软骨下骨的支持，软骨不能自发修复。因此，对于骨软骨疾病应同时进行软骨下骨的修复，以重建软骨层。近年来，组织工程支架的植入已被认为是治疗骨软骨缺损的有效策略。已经出现了许多基于生物材料的软骨缺损修复方法，这些方法对骨软骨损伤具有一定的治愈作用。但研究重点主要集中在缺损部位的软骨区域，软骨下骨和钙化软骨区域往往被忽略。现在已经认识到软骨下骨损伤可以在退行性关节疾病的发生和发展中产生重要的影响。因此，为了完成骨软骨缺损的修复，必须在缺损部位再生健康的软骨下骨。如今，发展用于骨软骨再生的生物活性多层支架被认为是一种理想的策略。这些材料通常由单独的软骨层和骨修复层组成，这些支架并不能真正解决骨软骨组织多层的修复问题。另外，提高双层支架的稳定性并在不同层之间实现良好的界面仍然是一项重大挑战。
技术实现思路
重组胶原蛋白是一种新型的基因工程蛋白，可通过重组大肠杆菌BL21将人胶原蛋白的mRNA逆转录成cDNA，其经过酶切、特定缝合和连接后，导入大肠杆菌中进行高密度发酵，之后进行分离、纯化制备得到。除了胶原蛋白的优点外，重组胶原蛋白还具有水溶性好、免疫原性低、产品稳定性好且无病毒隐患的优点。由于这些特性，重组胶原蛋白已广泛应用于生物医学工程的各个方面，包括制备软组织填充物、止血海绵和血管支架等。透明质酸钠是由250-25,000个重复的二糖单元组成的线性多糖，是软骨中含量最多的成分，并且是重要的聚集蛋白聚糖成分，将软骨细胞质基质组织成弹性结构。因此，基于透明质酸钠的水凝胶是骨软骨组织工程和软骨组织工程应用最有前途的天然生物材料之一。根据钙化软骨界面的矿物质组成，羟基磷灰石是骨软骨界面支架材料的最佳选择。针对现有软骨组织修复支架存在的问题，本专利技术提供一种双层骨软骨组织修复支架及其制备方法。具体的，本专利技术提供的技术方案如下：1.一种双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括：配制第一料液，所述第一料液中包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石；配制第二料液，所述第二料液中包括重组胶原蛋白和透明质酸钠；对所述第一料液和所述第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构；对所述凝胶状双层结构加入交联剂进行交联。2.根据项1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液和第二料液中重组胶原蛋白的浓度不同。3.根据项2所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中重组胶原蛋白的浓度高于所述第二料液中重组胶原蛋白的浓度。4.根据项3所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中重组胶原蛋白的浓度范围为90～120mg/mL，所述第二料液中重组胶原蛋白的浓度范围为60～90mg/mL。5.根据项1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中透明质酸钠的浓度与所述第二料液相同。6.根据项5所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液和所述第二料液中透明质酸钠的浓度范围为8～15mg/mL。7.根据项1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中羟基磷灰石的浓度范围为30～60mg/mL。8.根据项1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，对所述第一料液和所述第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构的过程包括：将所述第一料液倒入模具，冷却静置，得到第一凝胶状体；将所述第二料液倒入所述第一凝胶状体的上层，静置，得到凝胶状双层结构。9.根据项1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，对所述第一料液和所述第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构的过程包括：将所述第二料液倒入模具，冷却静置，得到第二凝胶状体；将所述第一料液倒入所述第二凝胶状体的上层，静置，得到凝胶状双层结构。10.根据项1至9任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述重组胶原蛋白的分子量为80kD～110kD。11.根据项1至9任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述透明质酸钠的分子量为80kD～150kD。12.根据项1至9任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述交联剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。13.根据项1至9任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，对所述凝胶状双层结构加入交联剂进行交联的过程包括将凝胶状双层结构浸入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液中。14.根据项1至9任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液浓度为30～60mmol/mL。15.一种根据项1至14任一项所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法制得的双层骨软骨组织修复支架。16.一种双层骨软骨组织修复支架，其特征在于，所述双层骨软骨组织修复支架包括：第一层，所述第一层由包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石在内的原料制成；第二层，所述第二层由包括重组胶原蛋白和透明质酸钠在内的原料制成。17.根据项16所述的双层骨软骨组织修复支架，其特征在于，所述第一层的孔隙率为80％～97％，所述第二层的孔隙率为58％～86％。18.根据项16所述的双层骨软骨组织修复支架，其特征在于，所述第一层的孔径为50～80μm，所述第二层的孔径为100～200μm。19.根据项16所述的双层骨软骨组织修复支架，其特征在于，所述第一层的厚度为2～4mm，所述第二层的厚度为3～6mm。本专利技术制备得到的双层骨软骨组织修复支架具有优异的机械性能、良好的生物相容性、适宜的降解速率，且支架材料降解后可作为新骨生成的原材料被再次利用，从而实现骨软骨组织的修复。附图说明图1为本专利技术双层骨软骨组织修复支架的结构示意图。附图标记：1-第一层，2-第二层。具体实施方式本专利技术涉及一种双层骨软骨组织修复支架的制备方法，所述方法包括：配制第一料液，所述第一料液中包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石；配制第二料液，所述第二料液中包括重组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括：/n配制第一料液，所述第一料液中包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石；/n配制第二料液，所述第二料液中包括重组胶原蛋白和透明质酸钠；/n对所述第一料液和所述第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构；/n对所述凝胶状双层结构加入交联剂进行交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
配制第一料液，所述第一料液中包括重组胶原蛋白、透明质酸钠和羟基磷灰石；
配制第二料液，所述第二料液中包括重组胶原蛋白和透明质酸钠；
对所述第一料液和所述第二料液冷冻干燥并形成凝胶状双层结构；
对所述凝胶状双层结构加入交联剂进行交联。


2.根据权利要求1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液和第二料液中重组胶原蛋白的浓度不同。


3.根据权利要求2所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中重组胶原蛋白的浓度高于所述第二料液中重组胶原蛋白的浓度。


4.根据权利要求3所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中重组胶原蛋白的浓度范围为90～120mg/mL，所述第二料液中重组胶原蛋白的浓度范围为60～90mg/mL。


5.根据权利要求1所述的双层骨软骨组织修复支架的制备方法，其特征在于，所述第一料液中透明质酸钠的浓度与所述第二料液相同。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：范代娣，刘凯强，段志广，马晓轩，
申请(专利权)人：陕西巨子生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61