【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医用材料，并具体涉及一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体及制备方法。
技术介绍
1、骨缺损是指骨的结构完整性被破坏，是临床的常见病，创伤、手术、肿瘤、感染、炎症等都有可能导致骨缺损。骨缺损通常会造成骨不连接、延迟愈合或不愈合、以及局部的功能障碍。骨缺损治疗周期长，对技术要求也较高，而且在治疗过程中较易出现骨折不愈合等并发症。
2、现阶段治疗骨缺损主要以修补骨缺陷和治疗病灶处炎症为主。在修补骨缺陷的治疗手段中，plga支架获得了较为普遍的关注。plga为聚乳酸-羟基乙酸共聚物，是一种高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性。plga的降解产物为乳酸和羟基乙酸，同时也是人代谢途径的副产物，因此当它应用在医药和生物材料中时不会有毒副作用，且降解速度可控，在生物医学工程领域有广泛的用途，已被制作为人工导管、组织工程支架材料等，同时，其作为蛋白质、酶类药物的载体也是目前研究的热点。
3、在治疗骨缺损处的炎症中，活性氧(ros)失调与包括风湿性关节炎、心血管疾病和癌症等炎症疾病相关，具有清除ros能力的高效抗炎症酶可以保护组织免受炎症诱导的损伤，但是自然的ros清除酶对环境很敏感，难以大量生产。自2007年hrp纳米酶报道以来，纳米酶的研究迅速崛起，研究的涉及面也逐渐广泛。研究表明，金属离子纳米酶作为模拟酶活性的催化性纳米材料，可作为ros清除酶。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶，具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点，在医学、化工、食品、农业和环境等领
4、指导纳米酶进一步临床转化的基本原则包括:(1)纳米酶成分需具备生物相容性、完全无有毒元素或可生物降解为无毒性物质；(2)纳米酶的大小和形状应具备足够小的流体动力学直径，可以从肾脏排出，并避免在网状内皮系统滞留；(3)纳米酶的表面电荷应为两性离子或中性表面涂层，以尽量减少非特异性组织/器官摄取；(4)纳米酶在水性溶剂和血清中的化学稳定性要高；(5)纳米酶应有利于药物代谢动力学和靶向积累，能够有效地针对疾病，同时在合理的时间内从体内完全清除；(6)纳米酶的制备工艺应简单易行，易于按比例放大和合成，且可重复性强。因此，在满足上述基本原则的基础上，将plga支架与纳米酶进行结合，在骨缺损治疗中将具有重大意义。但是，如何获得与骨缺损处匹配度高的个性化plga支架，并对plga支架进行矿化修饰，同时将纳米酶与plga支架结合制备纳米酶支架缓释体，在现阶段的研究中，尚未有相关的技术方案记载。基于此，本专利技术提供一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体及制备方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一,使用micro-ct扫描仪对人员的骨缺损处进行骨结构参数采集，并根据所述的骨结构参数数据，通过计算机内置的3d建模软件，建立骨缺损微观结构模型；
5、步骤二，称取定量plga固体和β-tcp固体，依次加入至有机溶剂中，在搅拌条件下溶解混合制成膏状的β-tcp/plga打印材料；
6、步骤三，使用3d生物打印机读取步骤一中建立的所述骨缺损微观结构模型数据，使用步骤二制备的所述β-tcp/plga打印材料，在低温成型室中打印制作骨缺损β-tcp/plga支架，并对所述β-tcp/plga支架进行低温塑型和杀菌处理；
7、步骤四，制备cu-hcf纳米酶，包括以下步骤：1.称取定量k4[fe(cn)6]固体分散在去离子水中，制得k4[fe(cn)6]溶液；2.称取定量cuso4·5h2o固体分散在去离子水中，制得cuso4溶液；3.剧烈搅拌条件下将所述cuso4溶液逐滴缓慢加入至所述k4[fe(cn)6]溶液中，并维持混合物反应至制得cu2[fe(cn)6]悬浊液；4.称取过量peg-sh固体，在搅拌条件下加入至所述cu2[fe(cn)6]悬浊液中，并维持反应至制得cu-hcf纳米酶沉淀；5.离心分离收集cu-hcf纳米酶沉淀，水洗涤制得所述cu-hcf纳米酶；
8、步骤五，制备β-tcp/plga支架缓释体并对所述β-tcp/plga支架缓释体冷冻干燥处理，包括以下步骤：1.称取定量的cu-hcf纳米酶加入3％明胶溶液中，混匀并稀释制备总质量浓度为3g/l的cu-hcf纳米酶溶液；2.将所述β-tcp/plga支架浸入所述cu-hcf纳米酶溶液中并维持一定时间，制得β-tcp/plga支架缓释体；3.将所述β-tcp/plga支架缓释体在低温环境中冷冻后进行低温真空干燥。
9、进一步的，步骤一中，所述骨结构参数包括骨小梁的立体结构、骨小梁数、骨小梁厚度、骨小梁分离度、结构模型指数、骨密度、骨质孔径和骨体积分数。
10、进一步的，步骤一中，所述3d建模软件包括mimics软件或者geomagic studio软件；所述micro-ct扫描仪的空间分辨率为10μm×10μm×10μm；所述micro-ct扫描仪的扫描覆盖面积≧1.5倍骨缺损面积。
11、进一步的，步骤二中，所述有机溶剂为1，4-二氧六环，所述plga固体和β-tcp的固体总重量与所述1，4-二氧六环液体体积的比值为18:100；所述plga与β-tcp的质量比为1:3；所述plga、β-tcp的质量数值以及所述1，4-二氧六环液体体积的数值可以同比例增加或减少。
12、进一步的，步骤三中，所述β-tcp/plga支架进行低温塑型和杀菌处理包括以下步骤：a.使用低温冰箱，将所述β-tcp/plga支架于-37℃环境中冷冻固化成形；b.将冷冻后的所述β-tcp/plga支架置于-80℃冰箱中继续冰冻≧30min后，迅速转移至预冷后的冷冻干燥机物料架上，进行冷冻抽干至完全去除所述β-tcp/plga支架中的有机溶剂；c.使用95％的乙醇溶液浸泡所述β-tcp/plga支架≧4h，并用紫外灯照射所述β-tcp/plga支架≧24h后自然干燥并密封储存。
13、进一步的，步骤三中，所述3d生物打印机的打印设计参数为：喷头直径200μm，喷头温度20-40℃，打印孔径1.0mm；喷头反转3.0mm×0.1mm，正转3.0mm×0.1mm，延迟0s，行走速度20mm/min。
14、进一步的，步骤三中，所述低温成型室的温度为-30℃；所述低温成形室为290mm×300mm×210mm的空间，在其上方设置有硅胶薄膜，所述低温成型室还设置有可以打开的操作门，所述操作门上设置观察孔。
15、进一步的，步骤四中，所述k4[fe(cn)6]和cuso4·5h2o的摩尔质量比为1:2；所述k4[fe(cn)6]、cuso4·5h2o和peg-sh的质量数值可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤一中，所述骨结构参数包括骨小梁的立体结构、骨小梁数、骨小梁厚度、骨小梁分离度、结构模型指数、骨密度、骨质孔径和骨体积分数。
3.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤一中，所述3D建模软件包括Mimics软件或者Geomagic Studio软件；所述Micro-CT扫描仪的空间分辨率为10μm×10μm×10μm；所述Micro-CT扫描仪的扫描覆盖面积≧1.5倍骨缺损面积。
4.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤二中，所述有机溶剂为1，4-二氧六环，所述PLGA固体和β-TCP的固体总重量与所述1，4-二氧六环液体体积的比值为18:100；所述PLGA与β-TCP的质量比为1:3；所述PLGA、β-TCP的质量数值以及所述1，
5.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤三中，所述β-TCP/PLGA支架进行低温塑型和杀菌处理包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤三中，所述3D生物打印机的打印设计参数为：喷头直径200μm，喷头温度20-40℃，打印孔径1.0mm，喷头反转3.0mm×0.1mm、正转3.0mm×0.1mm，延迟0s，行走速度20mm/min。
7.根据权利要求5所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤三中，所述低温成型室的温度为-30℃；所述低温成形室为290mm×300mm×210mm的空间，在其上方设置有硅胶薄膜；所述低温成型室还设置有可以打开的操作门，所述操作门上设置观察孔。
8.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤四中，所述K4[Fe(CN)6]和CuSO4·5H2O的摩尔质量比为1:2；所述K4[Fe(CN)6]、CuSO4·5H2O和PEG-SH的质量数值可以同比例增加或减少。
9.根据权利要求1所述的一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤五中，所述β-TCP/PLGA支架浸入所述Cu-HCF纳米酶溶液中的时间≧12H；所述β-TCP/PLGA支架缓释体的低温冷冻温度为-37℃，冷冻时间≧2H，低温真空干燥时间≧72H。
10.一种负载Cu基纳米酶的β-TCP/PLGA支架缓释体，其特征在于，所述β-TCP/PLGA支架缓释体包括β-TCP/PLGA支架和负载在所述β-TCP/PLGA支架上的Cu基纳米酶，所述β-TCP/PLGA支架单位克重负载Cu基纳米酶20μg-100μg。
...【技术特征摘要】
1.一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤一中，所述骨结构参数包括骨小梁的立体结构、骨小梁数、骨小梁厚度、骨小梁分离度、结构模型指数、骨密度、骨质孔径和骨体积分数。
3.根据权利要求1所述的一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤一中，所述3d建模软件包括mimics软件或者geomagic studio软件；所述micro-ct扫描仪的空间分辨率为10μm×10μm×10μm；所述micro-ct扫描仪的扫描覆盖面积≧1.5倍骨缺损面积。
4.根据权利要求1所述的一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤二中，所述有机溶剂为1，4-二氧六环，所述plga固体和β-tcp的固体总重量与所述1，4-二氧六环液体体积的比值为18:100；所述plga与β-tcp的质量比为1:3；所述plga、β-tcp的质量数值以及所述1，4-二氧六环液体体积的数值可以同比例增加或减少。
5.根据权利要求1所述的一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤三中，所述β-tcp/plga支架进行低温塑型和杀菌处理包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种负载cu基纳米酶的β-tcp/plga支架缓释体制备方法，其特征在于，步骤三中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王逸文，刘天乐，王艺帆，张欣蓉，张然，
申请(专利权)人：徐州医科大学，
类型：发明
国别省市：
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