双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法，所述方法包括：获得丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液；将所述丝素蛋白溶液和所述胶原蛋白溶液混匀，获得双模板溶液；向所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，调节pH至7～9混匀，固液分离后，获得液体，后冷冻干燥和交联，获得交联物；将所述交联物压缩，获得所述共组装人工骨膜。本发明专利技术将胶原蛋白和丝素蛋白双模板协同共组装介导通过原位合成的方法，将具有促骨组织生长及抑制骨肉瘤和治疗骨癌的掺硒羟基磷灰石沿胶原/丝素蛋白纤维双分子模板取向生长、均匀分布，具有多孔空间结构，更加接近天然骨的形成方式，具备良好的力学性能及有序可控的降解性能。的降解性能。的降解性能。

【技术实现步骤摘要】
双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法


[0001]本专利技术实施例涉及人工骨膜
，尤其涉及一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，由于人活动、疾病、老龄化等导致的骨折延迟愈合甚至不愈合，在骨科临床工作中仍旧是一个很大的挑战。尽管目前外科技术以及植骨材料研究飞速发展，自体骨、异体骨以及如支架，骨填充物等各式各样的组织工程植骨材料应用繁多，但目前临床上应用较多的骨组织工程材料均仅具有单一的功能，难以将骨修复和抑癌作用两方面效应结合起来。此外，用作骨缺损修复的材料在植入人体后很难达到理想的骨联合，并且材料的降解速率与骨组织生长的速率也很难匹配。这就导致许多患者存在骨植入部位存在骨延迟愈合甚至不愈合，骨生长的同时产生骨肉瘤，甚至在假关节或关节畸形的情况发生。骨膜是被覆在除关节以外几乎所有骨表面上的致密结缔组织膜，由外部的纤维层和内部的形成层组成，在骨发育和骨折愈合中发挥着重要的作用。纤维层含有成纤维细胞、胶原和弹性纤维，神经和微血管网络，提供骨膜的机械稳定性。形成层则储存大量不同类型的细胞，为骨形成和修复提供细胞来源。骨膜可通过血管向骨组织提供营养物质，可诱导骨生长，控制骨生长方向等，在骨组织缺损的修复中起到至关重要的作用。众多研究都证明了骨膜在骨缺损修复中的重要性。相比于传统形式人工骨，骨膜还具有形成天然骨结构；在缺损处实现最佳骨整合，而不是直接逐层缝合肌肉和皮肤，使得植骨材料难以被很好的限制在缺损部位而产生脱出；能形成合适血管系统；能在缺损区形成屏障，降低异位骨化等作用。因此，有必要在骨修复过程中使用人工骨膜对植骨后的骨缺损部位进行包覆，以替代和诱导骨膜的重新形成，提升骨修复效果。
[0003]目前，临床上可使用的人工骨膜极为稀少，并且存在一定缺陷。主要为脱细胞基质膜、胶原及其矿化膜等，此类型膜存在机械性能差，湿润后力学性质会显著改变，存在围手术期破裂的风险及降解速率过快等问题。此外，还有部分骨膜以人工合成高分子聚乳酸等合成，其存在降解产物呈酸性对人体不利等问题。由此可见，目前临床上所使用的人工骨膜存在缺陷，不利于植入或植入后包覆骨缺损修复，不适合作为骨膜或骨膜替代物诱导骨缺损部位再生及抑制骨肉瘤和治疗骨癌。
[0004]因此，现有技术中至少存在降解速率过快、机械性能和生物相容性较差、与天然骨差别较大，不利于植入，不利于植入后包覆骨缺损修复及抑制骨肉瘤和治疗骨癌等技术问题，如何开发一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法，所述人工骨膜具备良好的生物相容性，优异的力学性能及有序可控的降解性能，
且具有多孔空间结构，更加接近天然骨的形成方式，可提高成骨细胞活性，刺激干细胞的成骨分化。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例的目的之一在于提供一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜的制备方法，所述方法包括：
[0007]获得丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液；
[0008]将所述丝素蛋白溶液和所述胶原蛋白溶液混匀，获得双模板溶液；
[0009]向所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，并调节pH至7～9混匀，固液分离后，获得液体即为共组装溶液；
[0010]将所述共组装溶液冷冻干燥和交联，获得交联物；
[0011]将所述交联物压缩，获得所述共组装人工骨膜。
[0012]进一步地，所述胶原蛋白溶液中胶原蛋白的质量分数为0.5％～2％，所述胶原蛋白溶液为将胶原蛋白溶解于溶剂中获得，其中，所述胶原蛋白包括I型胶原蛋白和II型胶原蛋白中的至少一种；所述溶剂为浓度为0.3～0.7mol/L的醋酸溶液。
[0013]进一步地，所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的质量分数为10％～30％。
[0014]进一步地，所述钙源溶液以钙元素计，所述磷源溶液以磷元素计，所述硒源溶液以硒元素计，所述钙元素与所述磷元素的摩尔比为10/(6～0.667A)，其中A为所述硒元素与所述磷元素的摩尔比，所述A＝0.03％～10％。
[0015]进一步地，所述钙源溶液中钙元素的摩尔量为N，所述丝素蛋白和所述胶原蛋白的总质量为M，所述N/M＝0.002～0.02mol/g。
[0016]进一步地，所述钙源溶液包括四水硝酸钙溶液、氯化钙溶液和氢氧化钙溶液中的一种；所述磷盐溶液包括磷酸氢二铵溶液、磷酸二氢铵溶液、磷酸氢二钠溶液和磷酸氢二钾溶液中的一种；所述硒源溶液为亚硒酸钠溶液。
[0017]进一步地，所述丝素蛋白和所述胶原蛋白质量比为(0.5～2)：1。
[0018]进一步地，所述双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜中硒掺杂羟基磷灰石与丝素蛋白质量比为1：(1～2)。
[0019]本专利技术实施例的目的之二在于提供所述方法制备得到的双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜。
[0020]所述双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜具有有序多孔空间结构，厚度为0.1～1mm，孔隙率为10～50％。
[0021]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0022]本专利技术实施例提供的一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜及其制备方法，所述方法包括：获得丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液；将所述丝素蛋白溶液和所述胶原蛋白溶液混匀，获得双模板溶液；向所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，并调节pH至7～9混匀，固液分离后，获得液体即为共组装溶液；将所述共组装溶液冷冻干燥和交联，获得交联物；将所述交联物压缩，获得所述共组装人工骨膜。本专利技术实施例基于具有相似的结构、相同的功能和互补性能的胶原蛋白和丝素蛋白双模板协同共组装介导受控制备的仿生骨COL/SF/SeHA人工骨膜修复材料，通过原位合成的方法将具有促骨组织生长的掺硒羟基磷灰石沿胶原/丝素蛋白纤维双分子模板取向生长、均匀分布，具有多孔空间结构，更加接近天然骨的形成方式。所制备的COL/SF/SeHA人工骨修复膜无任何明显的急性免
疫反应，具有良好的生物相容性以及生物降解性。胶原蛋白和丝素蛋白均是天然的纤维型蛋白，具有良好的生物相容性和骨诱导性能。胶原可避免复合膜在使用时的免疫排斥反应，病毒感染等问题；利用丝素蛋白对胶原蛋白力学性能不足，降解性能差进行改善，得到的人工骨修复膜具有良好的力学性能和生物降解时间可控。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例的硒掺杂羟基磷灰石/胶原/丝素共组装人工骨膜产品照片；
[0025]图2为本专利技术实施例的硒掺杂羟基磷灰石/胶原/丝素共组装人工骨膜X射线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：获得丝素蛋白溶液和胶原蛋白溶液；将所述丝素蛋白溶液和所述胶原蛋白溶液混匀，获得双模板溶液；向所述双模板溶液中加入磷源溶液、钙源溶液和硒源溶液，并调节pH至7～9混匀，固液分离后，获得液体即为共组装溶液；将所述共组装溶液冷冻干燥和交联，获得交联物；将所述交联物压缩，获得所述共组装人工骨膜。2.根据权利要求1所述的一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白溶液中胶原蛋白的质量分数为0.5％～2％，所述胶原蛋白溶液为将胶原蛋白溶解于溶剂中获得，其中，所述胶原蛋白包括I型胶原蛋白和II型胶原蛋白中的至少一种；所述溶剂为浓度为0.3～0.7mol/L的醋酸溶液。3.根据权利要求1所述的一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的质量分数为10％～30％。4.根据权利要求1所述的一种双模版介导的硒掺杂羟基磷灰石人工骨膜的制备方法，其特征在于，所述钙源溶液以钙元素计，所述磷源溶液以磷元素计，所述硒源溶液以硒元素计，所述钙元素与所述磷元素的摩尔比为10/(6～0.667A)，其中A为所述硒元素与所述磷元素的摩尔比，所述A＝0.03％～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐三，周雄，王喆，王一帆，王江林，
申请(专利权)人：武汉亚洲生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：