一种软骨修复支架及其制备方法技术

本申请公开了一种软骨修复支架，其包括：具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯和具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯结合形成的水凝胶，以及负载在所述水凝胶中的生长因子，其中，所述水凝胶具有可注射的粘度并且具有多孔网络结构。本发明专利技术的软骨修复支架可直接注射且充分填充至软骨缺损部位，并且具有良好的自愈合特性，本发明专利技术的软骨修复支架的降解速率能够很好地适应软骨细胞的生长周期，并且可逐步释放所负载的生长因子，有效促进软骨修复。复。复。

【技术实现步骤摘要】
一种软骨修复支架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用组织修复材料，具体而言，本专利技术涉及一种自愈合软骨修复水凝胶支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]创伤和退行性疾病引起的软骨组织损伤很难再生，随着科学技术、医学水平以及人民生活水平的不断提高，软骨损伤修复技术应运而生。典型的软骨损伤修复技术包括：骨髓刺激技术、软骨细胞移植技术、事先种植软骨细胞载体技术、以及自体或异体骨移植术。然而，上述这些技术均存在一定的弊端，并不能很好地解决软骨损伤的问题。例如，(1)骨髓刺激技术是临床上代表性的软骨损伤修复技术，其实质是进行软骨损伤微骨折手术，使骨髓血从手术微孔中流出并凝固形成血块，血块中骨髓干细胞在关节内特有环境下逐渐形成血痂，最后形成纤维软骨组织来修复软骨损伤，但是这种骨髓刺激技术中形成的纤维软骨的强度不高，在反复的日常活动压力下容易破碎；(2)软骨细胞移植技术需要两次手术，软骨细胞容易流失；(3)事先种植软骨细胞载体技术同样需要两次手术，患者痛苦较大；(4)自体或异体骨移植可造成供区部位损伤且供体难以获得，其临床应用受到很大限制。
[0003]为了解决目前软骨损伤修复中存在的上述问题，选用新的材料作为软骨修复支架的软骨修复工程应运而生，但是，现有的软骨修复支架材料的降解速率过快并且其负载的生长因子的释放速率也过快，不能有效地对软骨损伤进行修复。

技术实现思路

[0004]针对现有的软骨修复支架所存在的问题，本专利技术提供一种可注射的水凝胶软骨修复支架及其制备方法。
[0005]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种软骨修复支架，其包括：具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯与具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯结合形成的具有多孔网络结构的水凝胶，以及负载在所述水凝胶中的生长因子，其中，所述水凝胶具有可注射的粘度。
[0006]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，所述具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是聚(3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺
‑
co
‑
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)，所述具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯。
[0007]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，所述水凝胶在37℃下的粘度为1,500,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s。
[0008]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，所述水凝胶在37℃下的粘度为1,800,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s。
[0009]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，所述生长因子为骨形成蛋白BMP
‑
7，其浓度为5
‑
10μg/ml。
[0010]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，本专利技术的软骨修复支架在252小时内37℃
下能够降解79％至84％。
[0011]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，本专利技术的软骨修复支架的孔隙率为80％至84％，孔径范围为3
‑
40μm。
[0012]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，本专利技术的软骨修复支架中所负载的生长因子在252小时内能够从该软骨修复支架中释放68％至74％。
[0013]在本专利技术的第二方面，本专利技术还提供一种制备软骨修复支架的方法，其包括：
[0014](1)分别提供具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯的水溶液和具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯的水溶液；
[0015](2)将上述两种水溶液与生长因子进行混合并在碱性条件下使得邻苯二酚官能团与苯硼酸官能团发生相互结合，形成具有多孔网络结构的水凝胶，其中，该水凝胶具有可注射的粘度，并且在该水凝胶中负载了所述生长因子。
[0016]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，所述具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是聚(3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺
‑
co
‑
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)，所述具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯。
[0017]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，步骤(1)中的所述乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯的水溶液的浓度为30mg/ml至90mg/ml，所述聚(3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺
‑
co
‑
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)的水溶液的浓度为30mg/ml至90mg/ml。
[0018]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，所述生长因子为骨形成蛋白BMP
‑
7，在步骤(2)中，所述生长因子在混合溶液中的浓度为5
‑
10μg/ml。
[0019]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，所述乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯由单体4
‑
乙烯基苯硼酸和聚乙二醇丙烯酸甲酯以摩尔比为3:7至2:8进行自由基聚合反应制备得到，并且，所述二甲基乙酰胺改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯由单体N,N
‑
二甲基乙酰胺和聚乙二醇丙烯酸甲酯以摩尔比为3:7至2:8进行自由基聚合反应制备得到，其中，所述乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯的数均分子量为30,000g/mol至100,000g/mol，所述聚(3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺
‑
co
‑
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)的数均分子量为30,000g/mol至100,000g/mol。
[0020]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，步骤(2)得到的水凝胶在37℃下的粘度为1,500,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s，优选地，该水凝胶在37℃下的粘度为1,800,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s。
[0021]在本专利技术的第三方面，本专利技术还提供由本专利技术的第二方面所述的方法制备得到的软骨修复支架。
[0022]本专利技术相对于现有技术具有如下有益技术效果：由于本专利技术的软骨修复支架中通过具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯与具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯结合形成可注射的、具有多孔网络结构的水凝胶并在该水凝胶中负载有生长因子，因此，在该软骨修复支架充分填充待修复部位之后释放出所负载的生长因子，以促进软骨的生长。同时，由于邻苯二酚官能团和苯硼酸官能团结合形成多孔网络结构，使得软骨修复支架在注射至待修复位点之后不会过快地降解，其降解速率能够适应软骨细胞的生长周期(大约10天左右)对修复支架的要求，例如，本专利技术的软骨修复支架可逐步降解，在252个小时左右能够降解79％至84％，同时伴随逐步释放其中所负载的生长因子，由此可见，本专利技术的软
骨修复支架能够随着受损软骨的修复而逐渐释放其中负载的生长因子并同时逐渐降解。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.软骨修复支架，其包括：具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯与具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯结合形成的具有多孔网络结构的水凝胶，以及负载在所述水凝胶中的生长因子，其中，所述水凝胶具有可注射的粘度。2.如权利要求1所述的软骨修复支架，其中，所述具有邻苯二酚官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是聚(3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺
‑
co
‑
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)，所述具有苯硼酸官能团的聚乙二醇丙烯酸甲酯是乙烯基苯硼酸改性的聚乙二醇丙烯酸甲酯。3.如权利要求2所述的软骨修复支架，其中，所述水凝胶在37℃下的粘度为1,500,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s。4.如权利要求3所述的软骨修复支架，其中，所述水凝胶在37℃下的粘度为1,800,000mPa
·
s至2,400,000mPa
·
s。5.如权利要求1至4中任何一项所述的软骨修复支架，其中，所述生长因子为骨形成蛋白BMP
‑
7，其浓度为5
‑
10μg/ml。6.如权利要求1至4中任何一项所述的软骨修复支架，其中，所述软骨修复支架在252个小时内37℃下降解79％至84％。7.如权利要求6所述的软骨修复支架，其中，所述生长因子在252个小时内从所述软骨修复支架中释放68％至74％。8.如权利要求1所述的软骨修复支架，其中，该软骨修复支架的孔隙率为80％至84％。9.制备软骨修复支架的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭刚，李明，王丽，
申请(专利权)人：诺一迈尔山东医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：