一种骨修复材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了骨修复材料，包括促成骨因子1、羟丁基壳聚糖和负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒和羟丁基壳聚糖分散于促成骨因子1溶液中获得所述骨修复材料；所述骨修复材料植入体内后，羟丁基壳聚糖凝胶化并释放促成骨因子1；通过近红外光照射可控制促成骨因子2从负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒中释放出来。本申请的骨修复材料实现了对成骨过程的时空序列调控，通过时间与空间的精准调控实现对促成骨因子的按需递送，促进高效成骨，从而降低药物副作用并有效降低成本。降低药物副作用并有效降低成本。降低药物副作用并有效降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种骨修复材料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及生物医学
，具体而言，涉及一种骨修复材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]注射型骨缺损修复材料因具有创伤小、便于修复不规则骨缺损的优势，在骨再生与骨组织工程领域展现出广阔的应用前景。为了提高生物材料的骨修复效果，常需要负载药物、细胞因子及蛋白等生物活性分子以促进新骨形成。然而，如何实现负载药物的时序控释与按需精准释放，使得材料中所负载的药物或因子在最低载荷量发挥最大效果，从而降低成本，减小药物副作用，是目前亟待解决的问题。例如，材料植入后需要募集自体干细胞到达缺损区域，随后促进干细胞的成骨向分化。因此，在骨损伤修复与骨再生过程中，若能够在适当时间序列、按需精准递送生物活性分子，时序调控干细胞趋化与成骨分化过程，可使载药效果最大化，不仅能够高效修复骨缺损，并且能够降低成本，减小药物副作用，减轻社会经济负担。
[0003]然而，现有的骨修复材料在诱导因子递送方面存在以下问题：1)多采用缓释设计策略，虽能够使得负载药物缓慢长期释放，但并不能够根据需要按时释放；2)双重或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种骨修复材料，其特征在于，所述材料包括促成骨因子1、羟丁基壳聚和负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒和羟丁基壳聚糖分散于促成骨因子1溶液中获得所述骨修复材料；所述骨修复材料植入体内后，羟丁基壳聚糖凝胶化并释放促成骨因子1；通过近红外光照射可控制促成骨因子2从所述负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒中释放出来。2.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于，包括如下(1)
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(4)的一项或多项：(1)将羟基磷灰石纳米颗粒分散于多巴胺盐溶液中获得聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；(2)所述促成骨因子1为骨修复早期能够促进骨修复进程的药物或营养物、所述促成骨因子2为骨修复后期能够促进骨修复进程的药物或营养物；或者所述促成骨因子1为趋化间充质干细胞的药物、所述促成骨因子2为通过表观遗传调控促成骨的药物；(3)将聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒分散于促成骨因子2溶液中获得所述负载促成骨因子2的聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；(4)近红外光刺激强度为0.2W/cm2。3.根据权利要求2所述的骨修复材料，其特征在于，包括如下(1)
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(5)的一项或多项：(1)所述多巴胺盐溶液与所述羟基磷灰石纳米颗粒的质量比为5:2；(2)所述多巴胺盐溶液为多巴胺
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Tris盐酸盐溶液；(3)采用超声震荡和/或磁力搅拌使得所述羟基磷灰石纳米颗粒分散于所述多巴胺盐溶液中，然后离心去除未反应的多巴胺分子，获得所述聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；(4)所述促成骨因子1为辛伐他汀、所述促成骨因子2为帕吉林；(5)所述促成骨因子2为帕吉林时，帕吉林与聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒的质量比为25.5:1。4.根据权利要求3所述的骨修复材料，其特征在于，包括如下(1)
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(3)的一项或多项：(1)每100mg羟基磷灰石纳米颗粒分散于20mL2 mg/mL多巴胺
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Tris盐酸盐溶液中，超声震荡10min使羟基磷灰石纳米颗粒均匀分散于多巴胺
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Tris盐酸盐溶液中，然后使用磁力搅拌600rpm继续在室温条件下反应6h；反应结束后，通过12000rpm离心20min除去未反应多巴胺分子，所得沉淀用去离子水洗涤3次，每次通过12000rpm离心10min除去上清，获得聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；(2)用pH＝8.5的Tris
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HCl缓冲液配制浓度为10mM帕吉林盐酸盐溶液，将50mg聚多巴胺包裹的纳米羟基磷灰石颗粒分散于1mL上述帕吉林溶液中，超声震荡10min使聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒充分分散于帕吉林溶液中；随后置于旋转摇床中60rpm室温反应6h，12000rpm离心5min弃上清，冻干，获得负载帕吉林的聚多巴胺包裹纳米羟基磷灰石颗粒；(3)10mM的辛伐他汀乙醇溶液用1
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磷酸缓冲液溶液稀释，获得终浓度为0.2μM的辛伐他汀溶液；称取50mg负载盐酸帕吉林的聚多巴胺包裹纳米羟基磷灰石颗粒加入1mL辛伐他汀溶液中，反复吹打使其充分混匀，然后加入50mg冻干羟丁基壳聚糖，4℃静置过夜使羟丁基壳聚糖充分溶解，即配制完成负载辛伐他汀与盐酸帕吉林的双重刺激响应性骨修复材料。5.一种骨修复材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将羟基磷灰石纳米颗粒分散于多巴胺盐溶液中获得聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒；(2)将聚多巴胺包裹的羟基磷灰石纳米颗粒分散于促成骨因子2溶液中获...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永胜，吕珑薇，万竹青，刘云松，张萍，董沁媛，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：