【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料，具体涉及聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料及制备方法和应用。
技术介绍
1、骨缺损的修复是临床治疗的难点问题。当前，自体骨移植仍然是骨缺损修复的金标准，但存在供区骨量有限、二次创伤等问题。作为替代，同种异体骨移植和异种骨移植则更存在免疫排斥、疾病传播等其他风险。自19世纪起，传统人工骨移植材料如合金、陶瓷、聚合物等开始被用于骨缺损修复，但其主要机制是占位和机械支撑，骨诱导、骨传导和骨整合能力不足。在此基础上，骨组织工程逐渐发展为骨缺损修复的研究热点，其旨在通过生物功能组织的开发来修复和重建骨组织，是当前解决骨缺损修复难题最有前景的途径之一。
2、纤维内矿化是天然骨组织矿化胶原最重要的特征，因此建立以纤维内矿化胶原为基础的仿生支架材料，是当今骨组织工程的热点研究方向之一。但胶原支架材料的纤维内矿化存在实现难度大、矿化程度不足等共性问题。聚电解质的阴离子特性和钙离子亲和力有利于促进胶原纤维内矿化，有望用于解决上述问题。但如何将聚电解质高效、均匀地结合到胶原纤维表面，是现有纤维内矿化胶原仿生支架材料构建方法面临的难题。聚电解质络合法利用电荷相反的聚电解质溶液混合后能够自发络合析出的特性制备支架材料，操作简单、可重复性好、聚电解质结合量高且均匀，但由于络合过程中胶原蛋白从溶液中析出，无法制备具有重组特征的胶原支架材料；化学交联法也利用化学交联剂将聚电解质交联于胶原表面，适应范围广、支架结构稳定，但聚电解质的结合量较低且不均匀，易受三维胶原支架自身空间位阻效应的影响。
3、因此，提供一种纤维
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于，提供一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，方法简单，操作简便，采用该方法制备的纤维内矿化支架材料，比传统共沉积矿化胶原支架材料更接近天然骨组织的分级结构特征，具有更佳的骨缺损修复效果。
2、本专利技术的目的之二在于，提供采用该制备方法得到的纤维内矿化支架材料。
3、本专利技术的目的之三在于，提供纤维内矿化支架材料的在制备用于修复骨缺损材料中的应用。
4、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
5、本专利技术公开的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，包括如下步骤：
6、s1.反应：将胶原溶液和聚电解质溶液混合，反应析出絮状物；
7、s2.复溶：再向混合溶液中滴加酸，使絮状物溶解，得到复溶后的混合溶液；
8、s3.重组和掺杂：将复溶后的混合溶液置于缓冲溶液条件下，同步实现胶原纤维重组和聚电解质的络合；
9、s4.冻干：将经步骤s3重组和掺杂的溶液冻干，得到聚电解质均匀改性重组胶原支架材料；
10、s5.交联：将聚电解质均匀改性重组胶原支架材料置于交联溶液中进行交联反应；
11、s6.二次冻干：将交联反应后的支架材料冻干；
12、s7.矿化：将二次冻干后的支架材料置于矿化液中矿化反应；
13、s8.三次冻干：将矿化反应后的支架材料冻干，得到聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料。
14、本专利技术的部分实施方案中，所述胶原蛋白包括i型胶原蛋白，所述聚电解质包括硫酸软骨素a；
15、优选地，采用醋酸溶液分别配制胶原蛋白溶液和聚电解质溶液；
16、醋酸溶液浓度优选为0.1～1m，更优选为0.5m；
17、胶原蛋白溶液浓度优选为1-20mg/ml，更优选为10mg/ml；
18、聚电解质溶液浓度优选为0.01-0.5mg/ml，更优选为0.1mg/ml；
19、优选地，胶原蛋白和聚电解质的质量为胶原蛋白质量的1～10％；
20、优选地，步骤s1中，于室温条件下反应；
21、优选地，反应5～30min。
22、本专利技术的部分实施方案中，步骤s2中所述的酸包括盐酸。
23、本专利技术的部分实施方案中，步骤s3中，将复溶后的溶液置透析袋中，再将透析袋浸没于缓冲液中，同步实现胶原纤维重组和聚电解质的络合；
24、优选地，所述透析袋截留分子量大于等于1000；
25、优选地，将透析袋浸没于缓冲液中，室温放置2-48小时，优选24小时，同步实现胶原纤维重组和聚电解质的络合；
26、优选地，所述缓冲液中添加有碱性物质，所述碱性物质的用量为能中和步骤s2中的滴加入的酸，使胶原在中性至弱碱性条件下实现重组；
27、优选地，所述碱包括氢氧化钠、氧化化钾。
28、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s4中，将经过重组和掺杂的溶液置于一定形状的模具中，冻干，得到支架材料。
29、本专利技术的部分实施方案中，所述交联液包括edc/nhs交联溶液；
30、交联溶液中edc的浓度优选为0.01-0.04mm，更优选为0.02mm；
31、交联溶液中nhs的浓度优选为0.006-0.024mm，更优选为0.012mm。
32、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s5中，在室温条件下进行交联反应；
33、优选地，交联溶液的用量为至少将支架材料完全浸没。
34、本专利技术的部分实施方案中，所述矿化液由钙母液、paa母液、磷母液混合而成，其体积比为1：0.5-2：0.5-2；优选为1：1：2；
35、其中钙母液为钙盐溶液，优选为氯化钙溶液，其浓度为3-12mm，优选为6-7mm；
36、paa母液为paa粉末溶解于去离子水中得到；所述矿化液中paa的浓度为12.5-200μg/ml，更优选为100μg/ml；
37、磷母液由nah2po4溶解于pbs缓冲液中制成；矿化液中na2hpo4浓度为0.5-2mm，更选为1mm；矿化液中pbs浓度为0.5～1×pbs，优选为0.85×pbs。
38、本专利技术的部分实施方案中，步骤s7中，于室温条件下矿化反应；
39、矿化时间优选为1-10天，更优选为3～7天，进一步优选为7天；
40、矿化液的用量为至少将支架材料完全浸没。
41、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s4中，将经过重组和掺杂的溶液置于一定形状的模具中，先于-20℃条件下冷冻过夜，再置于-80℃条件下冷冻12-48小时，优选24小时，最后冻干；
42、所述步骤s6中，将交联反应后的支架材料先用去离子水洗净残留的交联剂后，再冻干；
43、所述步骤s7中，将矿化反应后的支架材料先用去离子水洗净残留的矿化液后，再冻干。
44、优选地，将洗净残留的交联剂或矿化液后的支架材料浸没于去离子水中，先于-20℃条件下冷冻过夜，再置于-80℃条件下冷冻12-48小时，优选24小时，最后冻干。
45、本专利技术公开的上述制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白包括I型胶原蛋白，所述聚电解质包括硫酸软骨素A；
3.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的酸包括盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将复溶后的溶液置透析袋中，再将透析袋浸没于缓冲液中，同步实现胶原纤维重组和聚电解质的络合；
5.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，将经过重组和掺杂的溶液置于一定形状的模具中，冻干，得到聚电解质均匀改性重组胶原支架材料。
6.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，交联液包括EDC/NHS交联溶液；
7.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支
8.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，步骤S7中，于室温条件下矿化反应；
9.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的纤维内矿化支架材料。
10.根据权利要求9所述的纤维内矿化支架材料在制备用于修复骨缺损材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白包括i型胶原蛋白，所述聚电解质包括硫酸软骨素a；
3.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述的酸包括盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，将复溶后的溶液置透析袋中，再将透析袋浸没于缓冲液中，同步实现胶原纤维重组和聚电解质的络合；
5.根据权利要求1所述的一种聚电解质均匀改性纤维内矿化支架材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，将经过重组和掺杂的溶液置于一定形状...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凌琳，李忠成，任倩，胡蝶，卢子倩，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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