CN100546661C - 一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法 - Google Patents
一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，该方法将磷酸钙骨水泥多孔支架放入干燥箱中干燥；将多孔支架浸泡到高分子溶液中，抽真空0.5～6小时，高分子材料在压力和毛细管力作用下灌注到磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙中；多孔支架用滤纸拭干表面，放入-60～-4℃预冻1～48小时；将获得的材料冷冻干燥然后多次灌注直至高分子完全填充满磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。本发明制备的复合组织工程支架材料的强度显著提高，同时具有良好的力学性能和细胞亲和性，且支架材料具有一定的柔韧性，满足修补不同形状骨缺损的需要。
Description
技术领域
本发明属于生物医学工程领域的骨组织工程材料技术，特别涉及一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法。
背景技术
由于伤病所导致的骨组织损伤严重影响人们的健康水平和生活质量，当前采用的临床治疗方法主要有：自体骨移植，异体骨移植和人造材料修复。虽然自体骨是理想的骨移植材料，但供骨来源有限，二次手术会给患者带来痛苦，并对供体产生新的损伤，供骨区还可能出现形态和功能障碍；异体骨虽然来源较丰富，可预先贮存，使用方便，但其存在免疫排异反应，而且因异体骨处理方面的疏漏还可能导致受体感染，并有导致传染疾病和肿瘤生成的可能，从而限制了异体骨的广泛应用；而采用人造材料进行骨缺损的直接替代修复，由于难以实现缺损部位的骨组织再生，修复效果不理想。因此，人们一直寻求更理想的骨缺损生物性重建修复方法。组织工程学的发展，克服了当前骨组织修复方法的局限和缺点，为骨组织损伤的治疗和修复提供了一条可行的途径。组织工程的核心为：构建细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，用来对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。组织工程包括三个关键要素：信号分子(生长因子、诱导因子)、支架材料和靶细胞。支架材料作为组织工程的三大要素之一，在构建组织中占有举足轻重的地位。组织工程要求支架材料具有：①良好的生物相容性。无毒、不致畸，利于种子细胞黏附、增殖、生长和分化，降解产物对细胞无毒、不会引起局部炎症反应。②良好的生物降解性。基质材料在完成支架作用后能降解，降解速度应与组织细胞生长速度相适应，降解时间能根据组织生长特点进行调控。③具有三维立体连通多孔结构，孔隙率最好达90％以上，且有很高的比表面积。高孔隙率和较大的比表面积利于细胞黏附生长、细胞外基质沉积、营养和氧气进入、代谢产物排出、以及血管和神经长入。④具有可塑性和较好的机械强度。可预先制作成一定形状，并具有一定的机械强度，为新生组织提供支撑，能保持一定时间直至新生组织具有自身生物力学特性。⑤材料表面微环境利于细胞黏附、增殖。
当前用于制备骨组织工程支架的材料有：天然高分子材料，如壳聚糖、胶原等；合成可降解高分子材料，如聚乳酸(PLA)、聚交酯、聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)等；生物活性无机材料，如羟基磷灰石(HA)、生物活性玻璃、磷酸钙骨水泥等；高分子/无机复合材料，如羟基磷灰石/胶原复合材料。力学性能较差是目前组织工程支架材料共同的主要缺点之一，尤其是天然高分子材料类和无机材料类组织工程支架材料。此外，虽然合成高分子组织工程支架强度相对较高且较容易成型和获得三维连通多孔结构，但存在细胞亲和性不佳、降解吸收过快等问题；而虽然天然高分子材料和以钙磷为主体的无机组织工程支架细胞亲和性较好，但前者存在降解速度过快、后者存在降解速度过慢的问题，且降解速度难以控制。因此，无机-高分子复合是目前骨组织工程支架材料的发展趋势。Roveri等在自组装胶原蛋白(Col)上沉积钠米羟基磷灰石(HA)得到HA/Col复合材料[N.Roveri et al.Mater.Sci.Eng.C.2003，23：441-446]。Tieliewuhan等将70wt％的羟基磷灰石(HA)与胶原复合，冻干后得到海绵状复合支架，成骨细胞培养表明复合支架有良好的生物相容性，可用做组织工程支架，但存在孔隙率较低，胶原降解后支架容易塌陷，HA本身降解难等问题[Y.Tieliewuhan et al.Dental Materials Journal 2004，23(3)：258-264.]。通过预先成孔制备的复合组织工程支架仍然无法实现同时具有良好的力学性能和细胞亲和性。
磷酸钙骨水泥(CPC)是一种新型的自固型生物活性骨水泥，具有良好的生物相容性、骨传导性、可降解性、可塑性，而且反应产生的热量少，是理想的骨替代及修复材料。利用磷酸钙骨水泥制备多孔组织工程支架是当前的一个研究热点，Xu等人对磷酸四钙-无水磷酸氢钙体系骨水泥组织工程支架进行了***的研究，制备出了孔隙率40～80％，强度大于10MPa的多孔支架材料，对支架的体外细胞培养表明磷酸钙骨水泥材料具有良好的生物相容性[H.H.K Xu，et al.Biomaterials 2005，26：1337-1348]。然而，在多年的研究与应用过程中，磷酸钙类材料强度偏低、力学性能较差的问题一直未能得到很好的解决，力学性能仅介于松质骨与皮质骨之间，脆性大且承受载荷的能力差限制了它的广泛应用，只能用于某些非承重部位骨组织的修复。为了解决这一难题，人们从不同的角度入手进行了研究，其中包括：在固体粉料方面，采用不同的磷酸钙相互搭配、向粉料中加入能起增强作用的添加剂等；在调和液方面，选用柠檬酸(钠)、苹果酸、磷酸钠盐等有机及无机溶液作为调和液；另外，借鉴传统的增强方法，与晶须、有机高分子材料、短纤维等复合。通过这些方法使磷酸钙骨水泥的力学性能得到了不同程度的提高，但是效果仍不理想，尤其是做为要求具有高孔隙率的组织工程支架材料，力学性能差仍然是妨碍其实际应用的关键问题。目前主要是采用复合高分子材料的方法来解决这些问题，Xu等分别研究了向骨水泥基体中加入可吸收缝合线纤维[H.H.K Xu et al.J.Biomed.Mater.Res.PartA.2005，75：966-975.]、加入PLGA网状增强物[H.H.K Xu et al.J.Biomed.Mater.Res.Part A.2004，69：267-278.]、加入壳聚糖[H.H.K Xu et al.Biomaterials2005，6：1337-1348.]，来改善骨水泥的力学性能，使多孔骨水泥支架的力学性能得到了比较明显的提高。然而与骨水泥随机混合的增强体降解后，支架的强度会显著下降，可能使材料无法承受原来所承受的载荷而塌陷。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，按此方法制备的复合支架材料植入体内后，其中的可降解高分子较快降解而逐渐在自固化磷酸钙基体中原位形成连通大孔隙，供新骨组织长入，起到支架的作用，具有较好的力学性能和可控降解性能，同时通过载入骨生长因子诱导体内干细胞分化为成骨细胞，达到骨组织缺损再生修复的目的，能适应临床使用的要求。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将任意一种或两种或两种以上的高分子材料溶解在溶剂中，配制成质量百分比浓度为0.05～30％的高分子溶液A，在溶解过程中，可采用加热(30～100℃)的方法促进高分子材料溶解；或者可以将任意两种或两种以上的高分子材料的溶液加入交联剂交联制备成高分子溶液B；或者可以根据需要，将浓度10-3～10-1g/ml的生长因子溶液按照1～10％的重量百分比加入高分子溶液A或高分子溶液B中混合，制备得到高分子溶液C；将上述制备得到的高分子溶液A、高分子溶液B或高分子溶液C搅拌或静置1～48小时，过滤，待用；
(2)将总孔隙率为40～90％的磷酸钙骨水泥多孔支架放入干燥箱中，在30～60℃下干燥0.5～60小时；将磷酸钙骨水泥多孔支架浸泡到步骤(1)所配制的高分子溶液A、高分子溶液B或高分子溶液C中，放入真空干燥器中，抽真空0.5～6小时，使高分子材料在压力和毛细管力作用下灌注到磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙中；
所述多孔支架可以参照如下方法制备：方法1(Xu H H K，Takagi S，Quinn JB，et al.J Biomed Mater Res，2004，68A：725-734)；方法2(A.Almirall，G.Larrecq，J.A.Delgado，et al.Biomaterials，2004，25：3671-3680)；方法3(X.Miao，Y.Hu，J.Liu，et al.Materials Letters，2004，58：397-402)。
(3)将灌注了高分子材料的磷酸钙骨水泥多孔支架取出，用滤纸拭于表面，放入-60～-4℃预冻1～48小时；将获得的材料冷冻干燥2～48小时，取出后重复步骤(2)，进行多次灌注直至高分子完全填充满磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架材料。可根据需要部分填充或完全填充。
为了更好地实现本发明，所述的高分子材料包括胶原、明胶、壳聚糖、丝素、淀粉、海藻酸盐、纤维蛋白或纤维素衍生物等天然高分子材料。
所述的高分子材料还可以包括聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸与淀粉共混物、或聚己内酯(PCL)/淀粉共混物等合成高分子材料。
所述的溶剂包括去离子水、蒸馏水、醋酸水溶液、磷酸水溶液、盐酸水溶液、无水乙醇及其水溶液、1，4-二氧六环、丙酮、三氯甲烷、二甲基亚砜或三氯乙酸等。
所述的磷酸钙骨水泥包括无定型磷酸钙(ACP)+二水磷酸氢钙(DCPD)体系骨水泥、磷酸三钙(TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)体系骨水泥、α-磷酸三钙(α-TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)+碳酸钙(CaCO3)+羟基磷灰石(HA)体系骨水泥、α-磷酸三钙(α-TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)+碳酸钙(CaCO3)+羟基磷灰石(HA)+磷酸镁(Mg3(PO4)2)+亚磷酸氢钠(NaHSO3)体系骨水泥、磷酸四钙(TTCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)+碳酸钙(CaCO3)体系骨水泥、β-磷酸三钙(β-TCP)+焦磷酸钠(Na4P2O7)体系骨水泥、或者部分结晶磷酸钙(PCCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)体系骨水泥。
所述的交联剂包括戊二醛及其水溶液、甘油及其水溶液、或者乙二胺及其水溶液等。
所述的干燥箱可以是真空电热干燥箱、普通电热干燥箱或微波干燥箱等。
与现有技术相比，采用本发明所公开的方法制备用于骨组织缺损再生修复的组织工程支架材料具有以下特点和优点：
1、本发明所制备的骨组织工程支架材料在植入体内后，灌注于自固化磷酸钙骨水泥多孔支架孔隙内的可降解高分子材料将以较快的速度降解，降解后复合组织工程支架逐步变成(恢复)多孔结构，属于一种体内原位成孔工艺。
2、本发明所制备的复合组织工程支架材料由于高分子材料填充于磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙中而使支架材料的强度显著的提高，使支架材料同时具有良好的力学性能和细胞亲和性，而且支架材料具有一定的柔韧性，可进行适当的机械加工，以满足修补不同形状骨缺损的需要。
3、由于填充于自固化磷酸钙骨水泥支架材料孔隙中的高分子材料在体内能够先于磷酸钙基体逐步降解，原位成孔，为细胞和组织的生长提供了空间。
4、由于填充于磷酸钙骨水泥多孔支架中的高分子材料是逐步降解的，因此，支架材料的强度虽然会下降但不会突然下降，而且由于新骨的逐步长入可保持植入部位整体具有良好的强度，支架不会因的高分子材料的降解而塌陷。
5、本发明可以通过在可降解高分子材料中加入骨形态发生蛋白(BMP)等骨生长因子，诱导体内的干细胞分化为成骨细胞，促进新骨的生长。
6、制备用于骨缺损再生修复的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料的方法适用范围广泛，工艺简单。
附图说明
图1是用明胶作为灌注高分子材料制备的原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架材料的扫描电子显微照片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
1、将明胶溶解在去离子水中，用恒温磁力搅拌器在60℃下搅拌2小时，获得明胶质量百分比为30％的明胶水溶液，将制备的溶液静止1小时，过滤除去不溶物，放入容器中待用。
2、选用总孔隙率约为70％，气孔尺寸100～400μm的α-磷酸三钙(α-TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)+碳酸钙(CaCO3)+羟基磷灰石(HA)+磷酸镁(Mg3(PO4)2)+亚磷酸氢钠(NaHSO3)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入微波干燥箱中，37℃下干燥0.5个小时，取出，浸入明胶水溶液中，放入真空干燥器，抽真空4小时，使明胶水溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了明胶的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的明胶水溶液，重复步骤2进行多次灌注直至明胶填满多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。如图1所示为用明胶作为灌注高分子材料制备的原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架材料的扫描电子显微照片。
实施例二
1、用1％的醋酸配制质量百分比浓度为0.05％的壳聚糖溶液和质量百分比浓度为4％的明胶溶液，静止48小时，分别过滤，然后按照1∶1的体积比例将两种溶液混合，获得壳聚糖、明胶质量百分含量分别为0.025％和2％的壳聚糖/明胶溶液，待用。
2、选用总孔隙率约为40％，气孔尺寸50～300μm的β-磷酸三钙(β-TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入普通电热干燥箱中，30℃下干燥60个小时，取出，浸入步骤1制备的壳聚糖/明胶水溶液中，放入真空干燥器，抽真空0.5小时，使壳聚糖/明胶水溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了壳聚糖/明胶共混物的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-60℃冰箱预冷冻1小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥2小时，取出后采用步骤1制备的壳聚糖/明胶溶液，重复步骤2进行多次灌注直至壳聚糖/明胶共混物完全填满多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例三
1、用蒸馏水水配制质量百分比浓度为1％的丝素溶液和质量百分比浓度为6％的海藻酸钠溶液，静止24小时，分别过滤，然后按照1∶1的体积比例将两种溶液混合，添加占溶液总蛋白含量1％的戊二醛做交联剂，获得丝素、海藻酸钠质量含量分别为0.5％和3％的丝素/海藻酸钠混合溶液，待用。
2、选用总孔隙率约为90％，气孔尺寸50～400μm的磷酸四钙(TTCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)+碳酸钙(CaCO3)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入干燥箱中，60℃下干燥30个小时，取出，浸入步骤1制备的丝素/海藻酸钠水溶液中，放入真空瓶，抽真空4小时，使丝素/海藻酸钠水溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了丝素/海藻酸钠交联共混物的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-20℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥48小时，取出后采用步骤1制备的丝素/海藻酸钠共混溶液，重复步骤2进行多次灌注直至丝素/海藻酸钠填满多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例四
1、将聚乳酸(PLA)溶解于1，4-二氧六环(dioxane)中，配置成5％质量百分比浓度的聚乳酸溶液，搅拌24小时待聚乳酸充分溶解，待用。
2、选用总孔隙率约为60％，气孔尺寸200～400μm的无定型磷酸钙(ACP)+无水磷酸氢钙(DCPA)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，50℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的聚乳酸溶液中，放入真空瓶，抽真空4小时，使聚乳酸溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了聚乳酸的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的聚乳酸溶液，重复步骤2进行多次灌注直至聚乳酸完全填满多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例五
1、用1％的醋酸溶液配制质量百分比浓度分别为1％的壳聚糖溶液，4％的明胶溶液，1％的海藻酸钠溶液，将三种溶液按照质量比1∶1∶1混合，配制壳聚糖/明胶/海藻酸钠混合液，搅拌混合12小时，待用。
2、选用总孔隙率约为80％，气孔尺寸100～500μm的α-磷酸三钙(α-TCP)+二水磷酸氢钙(DCPD)+碳酸钙(CaCO3)+羟基磷灰石(HA)+磷酸镁(Mg3(PO4)2)+亚磷酸氢钠(NaHSO3)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，37℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的壳聚糖/明胶/海藻酸钠混合液中，放入真空干燥器，抽真空6小时，使壳聚糖/明胶/海藻酸钠混合液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了壳聚糖/明胶/海藻酸钠混合液的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的壳聚糖/明胶/海藻酸钠混合液，重复步骤2进行多次灌注，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例六
1、用丙酮配制质量百分比浓度分别为1％的纤维素溶液，向溶液中加入10％的浓度为10-3g/ml的骨形态发生蛋白(BMP)溶液搅拌混合12小时，待用。
2、选用总孔隙率约为85％，气孔尺寸100～500μm的部分结晶磷酸钙(PCCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，37℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的混合液中，放入真空干燥器，抽真空6小时，使纤维素/BMP混合液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了纤维素/BMP混合液的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻1小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的纤维素/BMP混合液，重复步骤2进行多次灌注直至纤维素/BMP混合物完全填充多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例七
1、将聚己内脂(PCL)/淀粉共混物溶解于二甲基亚砜中，配置成5％质量百分比浓度的溶液，加入1％的浓度为10-1g/ml的骨形态发生蛋白(BMP)溶液搅拌24小时待聚己内脂(PCL)/淀粉/BMP共混物充分溶解，待用。
2、选用总孔隙率约为80％，气孔尺寸200～400μm的β-磷酸三钙(β-TCP)+焦磷酸钠(Na4P2O7)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，37℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的聚己内脂(PCL)/淀粉/BMP溶液中，放入真空干燥器，抽真空4小时，使聚己内脂(PCL)/淀粉/BMP溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了聚己内脂(PCL)/淀粉/BMP溶液的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-30℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的聚己内脂(PCL)/淀粉/BMP溶液，重复步骤2进行多次灌注，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例八
1、将聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)溶解于三氯甲烷中，配成10％质量百分比浓度的溶液，加入5％的浓度为10-2g/ml的BMP溶液搅拌24小时待聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)充分溶解，待用。
2、选用总孔隙率约为80％，气孔尺寸200～400μm的磷酸四钙(TTCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，37℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)/BMP溶液中，放入真空干燥器，抽真空4小时，使聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)/BMP溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)/BMP溶液的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻48小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)/BMP溶液，重复步骤2进行多次灌注，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
实施例九
1、将聚乙醇酸(PGA)溶解于三氯乙酸中，配置成10％质量百分比浓度的聚乙醇酸溶液，搅拌24小时待聚乙醇酸充分溶解，待用。
2、选用总孔隙率约为60％，气孔尺寸200～400μm的磷酸四钙(TTCP)+无水磷酸氢钙(DCPA)+碳酸钙(CaCO3)体系骨水泥多孔支架材料，将多孔支架放入真空干燥箱中，50℃下真空干燥4个小时，取出，浸入步骤1制备的聚乙醇酸溶液中，放入真空瓶，抽真空4小时，使聚乙醇酸溶液在压力和毛细管力作用下灌注到多孔支架的孔隙中。
3、将孔隙内灌注了聚乙醇酸的支架材料取出，用滤纸拭干表面，放入-4℃冰箱预冷冻2小时，之后在-40℃条件下冷冻干燥20小时，取出后采用步骤1制备的聚乙醇酸溶液，重复步骤2进行多次灌注直至聚乙醇酸完全填满多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙组织工程支架材料。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明的权利要求进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将任意一种或两种或两种以上的高分子材料溶解在溶剂中，配制成质量百分比浓度为0.05～30％的高分子溶液A；或者将任意两种或两种以上的高分子材料的溶液加入交联剂交联制备成高分子溶液B；或者将浓度10-3～10-1g/ml的生长因子溶液按照1％～10％的质量百分比加入高分子溶液A或高分子溶液B中混合，制备得到高分子溶液C；将上述制备得到的高分子溶液A、高分子溶液B或高分子溶液C搅拌或静置1～48小时，过滤；
(2)将孔隙率为40～90％的磷酸钙骨水泥多孔支架放入干燥箱中，在30～60℃下干燥0.5～60小时；将磷酸钙骨水泥多孔支架浸泡到步骤(1)所配制的高分子溶液A、高分子溶液B或高分子溶液C中，放入真空干燥器中，抽真空0.5～6小时，使高分子材料在压力和毛细管力作用下灌注到磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙中；
(3)将灌注了高分子材料的磷酸钙骨水泥多孔支架取出，用滤纸拭干表面，放入-60～-4℃预冻1～48小时；将获得的材料冷冻干燥2～48小时，取出后重复步骤(2)，进行多次灌注直至高分子完全填充满磷酸钙骨水泥多孔支架的孔隙，即得用于体内组织构建的原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架材料；
所述的高分子材料为胶原、明胶、壳聚糖、丝素、淀粉、海藻酸盐、纤维蛋白、纤维素衍生物、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物、聚乳酸与淀粉共混物或聚己内酯/淀粉共混物。
2、根据权利要求1所述的一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，其特征在于：所述的溶剂包括去离子水、蒸馏水、醋酸水溶液、磷酸水溶液、盐酸水溶液、无水乙醇及其水溶液、1，4-二氧六环、丙酮、三氯甲烷、二甲基亚砜或三氯乙酸。
3、根据权利要求1所述的一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，其特征在于：所述的磷酸钙骨水泥包括无定型磷酸钙+二水磷酸氢钙体系骨水泥、磷酸三钙+二水磷酸氢钙体系骨水泥、α-磷酸三钙+二水磷酸氢钙+碳酸钙+羟基磷灰石体系骨水泥、α-磷酸三钙+二水磷酸氢钙+碳酸钙+羟基磷灰石+磷酸镁+亚磷酸氢钠体系骨水泥、磷酸四钙+无水磷酸氢钙+碳酸钙体系骨水泥、β-磷酸三钙+焦磷酸钠体系骨水泥、或者部分结晶磷酸钙+无水磷酸氢钙体系骨水泥。
4、根据权利要求1所述的一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，其特征在于：所述的交联剂包括戊二醛及其水溶液、甘油及其水溶液、或者乙二胺及其水溶液。
5、根据权利要求1所述的一种原位成孔自固化磷酸钙复合组织工程支架的制备方法，其特征在于：所述的干燥箱是真空电热干燥箱、普通电热干燥箱或微波干燥箱。
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