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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料领域,特别涉及一种功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料及制备方法与应用。
技术介绍
1、肿瘤、外伤、坏死以及先天畸形等因素均可能导致大段骨缺损,其中超过临界尺寸的骨缺损难以自行愈合,致残率高;由肿瘤产生的骨缺损更是会因为手术难以确保完全消除肿瘤细胞而造成高复发率。目前临床上治疗骨缺损所采取的手段多为骨移植,所植入的骨修复材料首先需要具备良好的生物相容性和生物降解性,此外还要能够适应骨组织的生长过程,在意外性骨缺损的治疗前期需要做到优异的抗菌能力避免引发炎症;在病变性骨缺损治疗前期,应具备消除剩余肿瘤细胞的优异特性;其次植入物在治疗中后期能够良好募集相关细胞增殖分化以实现血管化和成骨,起到一个长期发挥功效的作用。聚乳酸因其良好的生物相容性和降解吸收性,已被批准用于临床骨修复;然而单一的3d打印聚乳酸支架的力学性能不理想,生物活性较低,难以满足骨修复材料的植入需求。目前,常用的改性手段为引入纳米材料、生物活性因子或药物来弥补上述不足,但是仍存在许多问题,如药物或生物活性因子的成本高以及生物利用度差,而且,引入单一药物或因子不能满足骨组织修复对材料多重生物活性的需求,多重药物或因子的引入又存在操作过程复杂、实际操作难度大以及不同药物或因子相互影响功能发挥等问题。因此,迫切需要一种新的策略来解决3d打印聚乳酸骨组织工程支架的棘手问题。
2、光热疗法(photothermal therapy,ptt)是近年兴起的一种有效治疗方法,尤其是在肿瘤和创面的抗菌治疗的临床研究中发挥着很大的作用,该方法的
技术实现思路
1、本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种功能化层状双氢氧化合物(ldhs)修饰的多效联合聚乳酸复合材料。这一复合材料充分利用了功能化ldhs中不同金属离子的光热效应和生物活性协同实现早期抗菌抗肿瘤、中后期血管化和成骨的多效联合。利用功能化ldhs中金属离子的光热效应可在骨组织愈合早期抗菌和抗肿瘤,以防止炎症产生和肿瘤复发,中后期利用光热效应的轻度热疗实现血管化和骨再生,以及与功能化ldhs降解后产生的生物活性金属离子的协同作用,发挥长效促进骨缺损部位愈合的作用,最终达到一个良好治疗骨缺损的目的。此外,将功能化ldhs修饰到聚乳酸材料表面,还可以在一定程度上改善聚乳酸材料的力学性能,以更好地满足骨组织修复对材料力学性能的需求。
2、本专利技术的另一目的在于提供上述功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料的制备方法。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料的应用。
4、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案:
5、一种功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,是利用ldhs中不同金属离子的光热效应和生物活性协同实现早期抗菌抗肿瘤、中后期血管化和成骨的多效联合;其包括依次连接的基材、中间层和修饰层,基材为聚乳酸支架,中间层为聚多巴胺,修饰层为功能化ldhs。
6、所述的功能化ldhs为二价金属离子和三价金属离子不同组合构成的功能化ldhs。
7、所述的二价金属离子优选为mg2+、cu2+、sr2+、fe2+、co2+和mn2+中的至少一种。
8、所述的三价金属离子优选为al3+、fe3+和la3+中的至少一种。
9、不同金属离子占其所参与构成的功能化ldhs中总金属离子的摩尔百分比优选如下:mg2+0-75%;cu2+0-67%;sr2+0-6.8%;fe2+0-14%;co2+0-67%;mn2+0-67%;以及al3+0-25%;fe3+0-33%;la3+0-5%。
10、所述的二价金属离子和所述的三价金属离子优选按摩尔比2:1~4:1配比。
11、所述的功能化ldhs可通过一步水热合成法制备或通过两步水热合成法制备。
12、所述的一步水热合成法优选包括以下步骤:用去离子水配制二价金属盐溶液和三价金属盐溶液,将二价金属盐溶液和三价金属盐溶液混合,得到含有二价金属离子和三价金属离子的混合盐溶液;再将其加入到碱溶液中搅拌混匀,接着反应,反应结束后用去离子水进行离心洗涤,冷冻干燥后即可得到功能化ldhs。
13、所述的二价金属离子和所述的三价金属离子的摩尔比优选为2:1~4:1。
14、所述的二价金属盐溶液的浓度优选为0.02~0.55mol/l。
15、所述的三价金属盐溶液的浓度优选为0.01~0.25mol/l。
16、所述的碱溶液的浓度优选为0.1~3mol/l;更优选为1~3mol/l。
17、所述的碱溶液优选为尿素、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种。
18、所述的搅拌时间优选为2~6h;更优选为3~5h。
19、所述的反应的温度优选为80~180℃;更优选为85~110℃。
20、所述的反应的时间优选为5~18h;更优选为10~16h。
21、所述的离心的转速优选为5000~10000rpm;更优选为5000~8000rpm。
22、所述的离心的时间优选为3~8min。
23、所述的两步水热合成法优选包括以下步骤:
24、(1)用去离子水配制一种二价金属盐溶液和一种三价金属盐溶液,将二价金属盐溶液和三价金属盐溶液混合,得到含有二价金属离子和三价金属离子的混合盐溶液;再将其加入到碱溶液中搅拌混匀,接着反应,反应结束后用去离子水进行离心洗涤,冷冻干燥后得到二元ldhs;
25、(2)将步骤(1)制备得到的二元功能化ldhs分散于去离子水中,再加入另一种二价金属盐,得到溶液a,充分搅拌溶解后反应,对反应结束的溶液进行离心洗涤、冷冻干燥,即可获得三元功能化ldhs。
26、步骤(1)中:
27、所述的二价金属离子和所述的三价金属离子的摩尔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:包括依次连接的基材、中间层和修饰层,基材为聚乳酸支架,中间层为聚多巴胺,修饰层为功能化LDHs;
2.根据权利要求1所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
6.根据权利要求1述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
7.根据权利要求6述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
8.权利要求1~7任一项所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的功能化LDHs修饰的多效联合聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于:
10.权利要求1~7任一项所述的功
...【技术特征摘要】
1.一种功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:包括依次连接的基材、中间层和修饰层,基材为聚乳酸支架,中间层为聚多巴胺,修饰层为功能化ldhs;
2.根据权利要求1所述的功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的功能化ldhs修饰的多效联合聚乳酸复合材料,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗丙红,林雅婷,朱泽林,文伟,周长忍,
申请(专利权)人:暨南大学,
类型:发明
国别省市:
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