一种颅骨修复聚醚醚酮材料及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种颅骨修复聚醚醚酮材料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域，方法包括：将待修复头部进行分析，得到颅骨缺损部位信息；将聚醚醚酮根据颅骨缺损部位信息进行成型，得到基体；将聚多巴胺纳米微球对基体进行修饰，得到修饰基体；将四水硝酸钙溶液、磷酸氢二铵溶液和引导组织再生层溶液进行混合，得到矿化引导组织再生层溶液；将交联剂、修饰基体和矿化引导组织再生层溶液混合，得到混合物；将混合物进行反应、干燥、交联、解析和灭菌，得到颅骨修复聚醚醚酮材料；通过聚多巴胺纳米微球交联修饰聚醚醚酮，原材料容易获取，安全且环境友好，避免在制备过程中以及终产品使用中对人体带来的隐患。使用中对人体带来的隐患。使用中对人体带来的隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种颅骨修复聚醚醚酮材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，特别涉及一种颅骨修复聚醚醚酮材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]颅骨缺损是临床上一种常见的继发性疾病。主要见于各种外伤和术后，例如电击伤、车祸伤、枪弹伤、颅骨恶性肿瘤切除、先天性畸形、去颅骨瓣减压术后等。原则上最大直径超过3cm以上的颅骨缺损需进行颅骨重建手术，当颅骨缺损超过3cm，就可以产生临床症状。成功的颅骨重建需满足3个要求：(1)保持硬脑膜的完整性，即大脑的保护；(2)颅脑与外界之间的屏障保护，即生物力学稳定；(3)维持头部正常穹窿状外形，即美学要求。
[0003]理想的颅骨缺损修复材料满足下列特征：(1)获取方便；(2)生物相容性高；(3)能够完全匹配缺损部位和延展性好；(4)生物力学性能好，大脑屏障保护，抗外力；(5)具有诱导成骨潜能；(6)头颅影像检查兼容；(7)耐感染性。
[0004]目前，应用于临床的颅骨修复材料主要有自体骨、同种异体骨、异种异体骨和人工材料。自体骨修复是颅骨重建的金标准。自体骨组织具有良好的骨传导性和组织相容性，无免疫排斥反应，术后股外漏率低，但存在供区有限、塑形困难、增加二次创伤、移植骨具有较高的骨吸收率等问题，临床应用受限。同种异体骨一般是经过特殊的灭菌处理，不会出现一般的传染病，无免疫原性。同种异体骨术后可与自体组织生物性结合，允许组织血管化和自体组织的长入重建。但术后的高感染率、移植骨吸收率以及宗教、伦理等因素限制了同种异体骨在颅骨缺损上的临床应用。异种异体骨来源丰富，但免疫原性较强，临床上使用的冻干骨、煅烧骨和脱蛋白骨是将动物骨组织分别经过冻干、高温煅烧、辐照和脱钙等处理，去除了细胞，胶原等有机成分，保留了天然孔隙结构，消除了抗原性，但组织机械强度小，疏松易碎，力学强度差，降低了可塑性。
[0005]临床上常用的人工颅骨修复材料主要有羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、钛网和聚醚醚酮等。聚醚醚酮(PEEK)是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，具有优良的理化性质、力学和热等性能，在250℃高温下也能保持较高的耐磨性和较低的摩擦系数。聚醚醚酮具有熔点高(334℃)、蠕变量低、弹性模量高、摩擦性能优异、耐高温、耐化学腐蚀等特点，越来越多地作为一种生物材料应用于骨科植入物和假体。聚醚醚酮具有良好的生物相容性，相比于传统硬组织植入金属材料(不锈钢、钛合金等)，其弹性模量和人类的皮质骨相当，植入后可有效减小“应力屏蔽效应”。此外，聚醚醚酮作为生物材料还具有放射线透过性及磁共振扫描不产生伪影等优点，可以更好地评估术后恢复情况，目前已被用于颅骨、颌骨、脊椎腰椎、人工关节以及口腔缺损修复等领域。
[0006]聚醚醚酮(PEEK)作为生物医用材料的最大限制是生物惰性。PEEK材料的亲水性较差，不利于成骨细胞的黏附和生长。另外PEEK材料在体液环境下，不易诱导骨组织上羟基磷灰石的沉积，因而不能与骨组织进行很好的键合，结合性较差，植入效果不佳。
[0007]为了实现植入后的最佳骨整合，在不影响PEEK材料优点的前提下，采用表面改性
方法增强PEEK表面的生物活性是首选途径。最常用的方法是通过物理或者化学方法制备生物活性涂层使PEEK功能化。现有报道的技术中许多涂层(包括羟基磷灰石、生物活性颗粒等)在一定程度上增强了PEEK植入物的骨整合性。但这些技术需使用98％的浓硫酸或在高温((360℃以上)条件下进行。

技术实现思路

[0008]本申请的目的在于提供一种颅骨修复聚醚醚酮材料及其制备方法，以解决目前对PEEK材料表面改性的过程存在安全隐患的问题。
[0009]本专利技术实施例提供了一种颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，所述方法包括：
[0010]将待修复头部进行分析，得到颅骨缺损部位信息；
[0011]将聚醚醚酮根据所述颅骨缺损部位信息进行成型，得到基体；
[0012]将聚多巴胺纳米微球对所述基体进行修饰，得到修饰基体；
[0013]将四水硝酸钙溶液、磷酸氢二铵溶液和引导组织再生层溶液进行混合，得到矿化引导组织再生层溶液；
[0014]将1
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乙基
‑3‑
(3
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二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐、N
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羟基琥珀酰亚胺、所述修饰基体和所述矿化引导组织再生层溶液混合，得到混合物；
[0015]将所述混合物进行反应、干燥、交联、解析和灭菌，得到颅骨修复聚醚醚酮材料。
[0016]可选的，所述引导组织再生层溶液的溶质为可降解膜材料，所述可降解膜材料包括：透明质酸、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素钠、硫酸软骨素、改性纤维素、改性壳聚糖、海藻酸盐、I型胶原蛋白、丝素蛋白、聚丙交酯、聚乙交酯、聚已内酯、聚羟基丁酸酯及以上物质的共聚物中的至少一种。
[0017]可选的，所述矿化引导组织再生层溶液中，所述可降解膜材料的质量分数为0.5％～20％；钙离子的物质的量和磷酸根离子的物质的量的比值为1～2：1。
[0018]可选的，所述混合物中，所述1
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乙基
‑3‑
(3
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二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐的质量浓度为0.1g/mL～0.3g/mL，所述N
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羟基琥珀酰亚胺的质量浓度为0.01g/mL～0.05g/mL。
[0019]可选的，所述干燥为冷冻干燥，所述冷冻干燥包括第一冷冻干燥和第二冷冻干燥，所述第一冷冻干燥的干燥温度为
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80℃～
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20℃，所述第一冷冻干燥的干燥时间为3h～24h；所述第二冷冻干燥的干燥温度为
‑
50℃～37℃，所述第二冷冻干燥的干燥时间为24h～72h，所述第二冷冻干燥的干燥压强为0.1Pa～50Pa。
[0020]可选的，所述交联包括戊二醛蒸汽交联和热交联，所述戊二醛蒸汽交联的交联温度为37℃～52℃，所述戊二醛蒸汽交联的戊二醛蒸汽浓度为5％～25％，所述戊二醛蒸汽交联的交联时间为2h～12h；所述热交联的交联温度为100℃～110℃，所述热交联的交联压强为10Pa～150Pa，所述热交联的交联时间为12h～48h。
[0021]可选的，所述解析的解析温度为37℃～52℃，所述解析的解析时间为2d～4d。
[0022]可选的，所述反应的反应温度为4℃～6℃，所述反应的反应时间为40h～60h。
[0023]可选的，所述将聚多巴胺纳米微球对所述基体进行修饰，得到修饰基体，具体包括：
[0024]将所述基体浸泡于所述聚多巴胺纳米微球的溶液中进行搅拌反应，得到修饰基体；
[0025]其中，所述搅拌反应的反应时间为24h～48h，所述聚多巴胺纳米微球的溶液的制备方法包括：
[0026]将三羟甲基氨基甲烷粉末溶解于溶剂，得到三羟甲基氨基甲烷溶液；
[0027]将盐酸多巴胺粉末溶解于所述三羟甲基氨基甲烷溶液，得到所述聚多巴胺纳米微球的溶液。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将待修复头部进行分析，得到颅骨缺损部位信息；将聚醚醚酮根据所述颅骨缺损部位信息进行成型，得到基体；将聚多巴胺纳米微球对所述基体进行修饰，得到修饰基体；将四水硝酸钙溶液、磷酸氢二铵溶液和引导组织再生层溶液进行混合，得到矿化引导组织再生层溶液；将1
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乙基
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二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐、N
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羟基琥珀酰亚胺、所述修饰基体和所述矿化引导组织再生层溶液混合，得到混合物；将所述混合物进行反应、干燥、交联、解析和灭菌，得到颅骨修复聚醚醚酮材料。2.根据权利要求1所述的颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，其特征在于，所述引导组织再生层溶液的溶质为可降解膜材料，所述可降解膜材料包括：透明质酸、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素钠、硫酸软骨素、改性纤维素、改性壳聚糖、海藻酸盐、I型胶原蛋白、丝素蛋白、聚丙交酯、聚乙交酯、聚已内酯、聚羟基丁酸酯及以上物质的共聚物中的至少一种。3.根据权利要求2所述的颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，其特征在于，所述矿化引导组织再生层溶液中，所述可降解膜材料的质量分数为0.5％～20％；钙离子的物质的量和磷酸根离子的物质的量的比值为1～2：1。4.根据权利要求2所述的颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，其特征在于，所述混合物中，所述1
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二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐的质量浓度为0.1g/mL～0.3g/mL，所述N
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羟基琥珀酰亚胺的质量浓度为0.01g/mL～0.05g/mL。5.根据权利要求1所述的颅骨修复聚醚醚酮材料的制备方法，其特征在于，所述干燥为冷冻干燥，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐三，王喆，周雄，
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：