CN114904054A

CN114904054A - 一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN114904054A
Application number: CN202210838523.8A
Authority: CN
Inventors: 张学慧; 邓旭亮; 孙晓雯
Original assignee: Peking University School of Stomatology
Current assignee: Peking University School of Stomatology
Priority date: 2022-07-18
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2042-07-18
Also published as: CN115554471A; WO2024016481A1; CN115554471B; CN114904054B

Abstract

本发明公开一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途。本发明提供的高成骨活性的带电复合膜由无机填料和聚合物高分子组成，无机填料为粒径范围在50nm‑150nm的二氧化钛纳米颗粒，其掺杂量为1‑10wt%。有机高分子为聚偏氟乙烯基聚合物。本发明提供的复合膜材料具有高电极化强度和优异的压电性能，从而具有良好的电活性、生物安全性及促进骨修复的高成骨活性。

Description

一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及骨组织缺损修复及生物医用材料仿生设计领域，尤其涉及一种高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途。

背景技术

大范围骨缺损、骨不连、骨延迟愈合是临床治疗的难题，引导骨组织再生术是解决以上问题的重要技术，目前临床上主要应用引导骨组织再生膜作为物理屏障来促进骨组织再生。

中国专利公开CN112999430 A公开了一种口腔修复膜及其制备方法，首先制备聚羟基脂肪酸酯(PHA)共混物，然后将脱细胞基质、明胶微球以及聚羟基脂肪酸酯(PHA)共混物，溶于氯仿和丙酮的混合液中，制得电纺溶液以制备屏障层以及细胞支架层。所述屏障层的孔径范围为7-16μm；而非致密结构，正好大于人红细胞的直径7-7.6μm，从而血液和组织液可以通过屏障层，保证骨缺损区域的营养和血液渗透交换；而周围组织如结缔细胞以及上皮细胞的直径为20-65 μm，因大于屏蔽层的孔径而不能通过，从而可以有效防止这些周围组织进入骨缺损区，避免周围组织细胞与有骨生产能力细胞产生竞争抑制骨生成效果。组织支架层的孔径范围为50-300μm，其面向骨缺损区域，可以有效诱导并为成纤维细胞的迁入、粘附、增殖和生长提供了良好的支架。虽然此发明制得的口腔修复膜能实现良好的骨修复效果，还具有很好的机械性能和降解性能，但是骨修复效果有限且缺乏骨诱导活性，同时化学性能不稳定，不能实现诱导成骨的精准调控。此外，该口腔修复膜制备方法复杂，工艺繁琐，不易于推广。

中国专利公开CN110128679 A公开了一种用于电刺激骨软骨一体再生的导电双层水凝胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1:将导电粒子和多巴胺单体分散在水中形成悬浮液，加入氢氧化钙溶液调节悬浮液为弱碱性，充分反应生成多巴胺修饰的导电粒子的氢氧化钙溶液A；步骤2:制备聚乙烯醇溶液B，加入溶液A中，得混合溶液C；步骤3:向混合溶液C中滴加磷酸反应后成型，经过冻融循环即可得到下层水凝胶；步骤4:将聚乙烯醇、天然高分子和多巴胺溶于水形成混合溶液，在弱碱性条件下完全反应后得到溶液D；步骤5:将溶液D置于下层水凝胶上方，冻融循环后即可得到所需双层水凝胶；本发明得到的双层水凝胶组织粘附性和电刺激响应能力好。但是本发明不是完全可降解材料，诱导成骨后不易去除，同时水凝胶的网络结构也容易与新形成的骨组织黏连。

背景技术中的信息仅仅在于说明本发明的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明提供高成骨活性的带电复合膜材料及其制备方法和用途。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种高成骨活性的带电复合膜材料，其包括厚度为20-50μm的含聚偏氟乙烯基聚合物和分散于其中或其表面的纳米二氧化钛颗粒的膜结构，其中，基于膜重量，所述二氧化钛颗粒的掺杂量为1-10%。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，进一步包括基体，其中所述膜涂覆于所述基体的至少部分表面。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述基体选自玻璃、不锈钢、塑料和/或陶瓷。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述聚偏氟乙烯基聚合物选自聚偏二氟乙烯PVDF(分子量40-60万)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯PVDF-HFP(分子量40-60万)和聚偏氟乙烯-三氟乙烯P (VDF-TrFE)(分子量40-60万)组成的组中的至少一种。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述二氧化钛的粒径为50-150nm。

本发明的第二方面，提供高成骨活性的带电复合膜材料在制备骨组织缺损修复材料或创伤敷料中的用途。

本发明的第三方面，提供一种高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其包括以下步骤：

(a) 将无机钛源、聚偏氟乙烯基聚合物和有机溶剂混合，得到源溶液；

(b) 将所述源溶液进行涂覆流延化，得到膜材料体系；

(c) 利用退火处理辅助电晕极化将所述膜材料体系内部电荷按照一定方向排列，得到所述高成骨活性的带电复合膜材料。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述无机钛源包括二氧化钛、四氯化钛和三氯化钛中的一种或多种；或者所述聚偏氟乙烯基聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚偏氟乙烯-三氟乙烯。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、三氯甲烷、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种，特别优选为N,N-二甲基甲酰胺或其与其他溶剂的混合溶剂。

在某些实施方案中，根据本发明所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述退火处理的温度为105-145°C，退火时间为15min-1h；电晕极化的场强为0.1-3kV/mm，电晕极化的时间为15-30min。

本发明的高成骨活性的带电复合膜材料具有防粘连特性，且二氧化钛的介电常数较高具有优良的电学性能，且具有无毒、最佳的不透明性和化学性能稳定等特点，因此利用二氧化钛制备出具有高成骨活性的带电复合膜材料，可以达到更高的生理电势并且能够保持良好的电学稳定性，能够作为医用植入材料。

通过比较高成骨活性的带电复合膜材料和钛酸钡纳米复合膜的力学性能、电学性能、成骨基因表达水平及体内促进骨再生作用的差异，验证高成骨活性的带电复合膜材料作为医用植入材料高效诱导骨再生具有可行性和有效性。

附图说明

图1为实施例1所得高成骨活性带电复合膜的表面和断面形貌扫描电镜照片；

图2为实施例1所得高成骨活性带电复合膜的元素分析能谱图；

图3为实施例1所得高成骨活性带电复合膜的弹性模量(显著高于对比例，**p＜0.01)；

图4为实施例1所得高成骨活性带电复合膜的电极化强度(左)和压电常数d₃₃(右)(均显著高于对比例，***p＜0.001)；

图5为实施例1所得高成骨活性带电复合膜的X射线衍射图(与对比例相比，显示决定膜材料电学性能的β相明显增强)；

图6为实施例1所得高成骨活性带电复合膜促进骨髓间充干细胞成骨分化特异性基因的表达情况(均显著高于对比例，***p＜0.001)；

图7为实施例1所得高成骨活性带电复合膜修复大鼠颅骨临界尺寸缺损4周后的显微CT图片、组织学染色图片以及骨容积与骨密度定量分析结果(新骨生成量与骨密度均显著高于对比例，*p＜0.05，**p＜0.01)；

图8 为实施例1所得高成骨活性带电复合膜修复大鼠颅骨临界尺寸缺损12周后的显微CT图片(骨愈合效果显著优于对比例)；

图9 为包覆多巴胺后二氧化钛颗粒的透射电镜图；

图10 为实施例1所得高成骨活性带电复合膜和对比例2所得的带电复合膜的压电常数d₃₃(均显著高于对比例，***p＜0.001)；

图11为对比例2中纳米颗粒的SEM图，其中箭头表示二氧化钛聚集成较大颗粒；

图12为对比例3所得纳米复合膜修复大鼠颅骨临界尺寸缺损4周后的显微CT图片、组织学染色图片。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“%”为基于重量的百分数。

本文中，术语“复合膜材料”是指由无机二氧化钛颗粒和有机聚偏氟乙烯基聚合物复合得到的膜材料。其中，无机二氧化钛颗粒分散于有机聚偏氟乙烯基聚合物的内部或附着于其表面。本发明的复合膜材料为高成骨活性带电性的白色膜材料，同时具有防止组织粘连的特性。

复合膜材料

本发明的第一方面，提供一种高成骨活性的带电复合膜材料，本文有时也简称为“复合膜材料”，其包括膜结构和可选的基体。其中膜结构是复合膜材料的必要组成，基体是可选的组成，即有些实施方案中复合膜材料不包括基体，而在另外的实施方案中复合膜材料包括基体，且膜结构包覆所述基体的至少部分表面，优选全部表面。

本发明中，复合膜材料的压电常数d₃₃在10pC/N以上，优选15C/N以上，甚至达到18C/N或更高。相对于BTO膜的压电常数更高，可以对骨组织修复再生产生高效诱导。

本发明中，膜结构包含作为有机物的聚偏氟乙烯基聚合物和作为无机物的纳米二氧化钛颗粒。膜结构的厚度不特别限定，一般在为20-60μm，优选25-55μm，还优选25-45μm，如30μm、35μm、40μm等。

本发明中，特定量的纳米二氧化钛颗粒的混合液用于具有高成骨活性的带电复合膜材料的制备。基于重量，纳米二氧化钛颗粒的掺杂量(或含量)一般为1-10%，优选1-9%，更优选2-8%，进一步优选2-7%，还优选3-6%。本发明发现，纳米二氧化钛含量过高，例如高于10%时，倾向于导致复合膜材料带电量下降，进而不能对骨组织的修复再生产生高效诱导。另一方面，如果纳米二氧化钛颗粒的含量过低，则带电同样下降，并且所得复合膜材料的白度降低。当不掺杂二氧化钛（材料透明）时，比掺杂二氧化钛的带电量大大降低。本发明通过优化纳米二氧化钛颗粒的掺杂量达到更高带电量以期对骨组织的修复再生产生高效诱导的目的。

本发明中，纳米二氧化钛颗粒的大小不特别限定，只要在纳米范围内即可，优选平均粒径为50-300nm，优选50-200nm，更优选60-150nm，如70nm、80nm、90nm、100nm、120nm。如果粒径过大，则影响所得复合膜材料的强度，并且粒径过大削弱纳米效应，容易导致材料电学特性下降。另一方面如果粒径过小，则颗粒之间容易团聚，分散性差。

本发明中，经过退火处理后可见具有高成骨活性的带电复合膜中决定膜材料电学性能的β相明显增强。同时本发明发现复合膜的带电量增加，进而具有更高的成骨诱导活性。

本发明的二氧化钛还优选具有表面修饰，从而提高纳米颗粒的细微化。此类表面修饰包括聚(多巴胺)修饰、γ-（甲基丙烯酰氧基）-丙基三甲氧基硅烷(gamma-methacryloxypropyl trimethoxy silane)(KH570)、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷isocyanatopropyltriethoxysilane (ICTOS)。本发明发现上述修饰后能够有效防团聚，使纳米颗粒均匀分散，改善颗粒与聚合物基体间的界面相容。同时发明人发现上述表面修饰可能会使修饰后的物质与有机基质发生共价结合，改善掺杂无机颗粒后产生的表面缺陷，进一步影响材料的带电性能。

本发明中，聚偏氟乙烯基聚合物的实例包括但不限于聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚偏氟乙烯-三氟乙烯。本发明可使用上述物质中的一种或多种。在使用两种以上的混合物的情况下，各成分的比例不特别限定，可以是任意用量比。本发明中，聚合物的分子量一般控制在40-60万之间，优选45-58万之间，还优选45-55万之间。

本发明中，基体不特别限定，可以是本领域任何基体，基体的材质包括但不限于玻璃、不锈钢、塑料或者陶瓷，或两种以上的组合。

制备方法

本发明的第二方面，提供高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法(本文有时简称为“本发明的方法”)。本发明的方法一般包括以下步骤：

(b) 将所述源溶液进行涂覆流延化，得到膜材料体系；

其中，步骤(a)中，有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、三氯甲烷、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。优选为N,N-二甲基甲酰胺或其与其他溶剂的混合溶剂。N,N–二甲基甲酰胺特别适合于二氧化钛的混合。原因可能在于N,N–二甲基甲酰胺中带正电荷的末端被甲基包围，形成空间阻碍，使负离子不能接近，而只缔合正离子。本发明中，有机溶剂的用量一般以使无机钛源和聚偏氟乙烯基聚合物溶解为宜。在某些实施方案中，当二氧化钛质量比5 wt%时，N,N-二甲基甲酰胺或其与其他溶剂的混合溶剂的用量是50ml。

本发明中，无机钛源、聚偏氟乙烯基聚合物和有机溶剂的混合方式不限定。可通过例如磁力搅拌和超声等方式进行。在某些实施方案中，本发明采用磁力搅拌进行混合，磁力搅拌的转速可控制为500-1500rpm，优选为500-1000rpm。搅拌时间一般控制为2-5h，进一步优选为2.5-3.5h。在某些实施方案中，本发明采用超声进行混合，混合温度一般控制为0-25°C，时间一般为1-30min，优选为20-30min。

本发明中，膜材料体系的制备一般在恒温加热平台中进行；所述恒温加热平台的加热温度优选为40-60℃，如45-55℃。工作时间一般为2.5-6.5h，优选为3.5-5.5h。本发明中，流延化能够将源溶液转变为大面积的膜材料体系。

本发明中，在得到膜材料体系后，进一步利用退火处理辅助电晕极化使膜材料体系表面带电，得到具有高成骨活性的带电复合膜材料。本发明中纳米二氧化钛复合膜的带电量是由于退火/电晕极化处理的原因，同时带电量增加是因为形成源溶液的聚偏二氟乙烯基聚合物和二氧化钛混合后形成最优的质量百分比。本发明的退火处理辅助电晕极化包括以下参数：退火的温度进一步优选为105-145℃；退火的时间进一步优选为15min-1h；电晕极化的场强优选为0.1-3kV/mm，优选0.5-2.5 kV/mm，更优选0.5-2.0 kV/mm；电晕极化的时间进一步优选为15-30min。本发明中，退火处理辅助电晕极化优选在恒温加热平台和电晕极化仪等装置中进行。

本发明中，可选地，基体在源溶液涂覆前进行预处理。示例性预处理包括以下步骤：将基体材料依次进行擦拭、洗涤和干燥。本发明中，擦拭试剂优选为无水乙醇，擦拭的具体过程为：用蘸有无水乙醇的擦镜纸进行擦拭。洗涤优选包括依次进行丙酮洗涤、第一去离子水洗涤、无水乙醇洗涤和第二去离子水洗涤。本发明中，优选为第一去离子水洗涤、无水乙醇洗涤和第二去离子水洗涤。本发明对上述洗涤过程中各洗涤试剂不做具体用量的限定。本发明中，干燥方法优选为真空干燥箱烘干和吹风机烘干，对干燥的参数不做具体限定，能够使洗涤后的基体表面没有任何溶剂和杂质即可。

实施例 1

本实施例为一种示例性高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用蘸有无水乙醇的擦镜纸擦拭基体，然后依次使用第一去离子水、无水乙醇和第二去离子水清洗，干燥后备用。

2)将二氧化钛(粒度100nm)和聚偏氟乙烯-三氟乙烯(50万)磁力搅拌分散在N,N-二甲基甲酰胺中，得到二氧化钛的质量百分含量为5wt%、聚偏氟乙烯-三氟乙烯的质量百分含量是9.5wt%，超声后混合得到源溶液；将源溶液进行涂覆流延化至基体上，得到膜材料体系；设置恒温加热平台进行匀速升温，达到反应温度后将膜材料体系置入，加热平台的反应时间为30min，待退火处理结束后关闭加热开关，降温后取出样品。

3)之后将退火处理的膜材料体系置于电晕极化仪中进行电晕极化，极化时间是30min，最终得到高成骨活性的带电复合膜材料。

采用HITACHIS-4800场发射扫描电子显微镜对所得高成骨活性的带电复合膜材料的表面和断面进行观察，结果如图1所示。由图1可以看出，所得高成骨活性的带电复合膜材料的表面和断面可见散在分布的纳米级二氧化钛颗粒，纳米颗粒显示出较好分散性。

采用扫描电镜能谱对所得高成骨活性的带电复合膜材料进行元素分析，结果如图2所示。从图2中可以看出，所得高成骨活性的带电复合膜材料中钛的重量百分比为2.64%。

以钛酸钡纳米复合膜(BTO/P(VDF-TrFE))做对照，用INSTRON-1121万能力学试验机测试了高成骨活性的带电复合膜材料的弹性模量。结果如图3所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料的弹性模量显著高于钛酸钡纳米复合膜，说明高成骨活性的带电复合膜材料刚度更大。

用TF1000铁电分析仪测试了高成骨活性的带电复合膜材料的电滞回线，结果如图4所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料的最大极化和剩余极化均高于钛酸钡纳米复合膜。

用ZJ-3AN准静态d₃₃测定仪测试了高成骨活性的带电复合膜材料的压电常数，结果如图4所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料的压电常数显著高于钛酸钡纳米复合膜，压电常数达18pC/N。

用X射线衍射光谱仪测定了高成骨活性的带电复合膜材料的晶相，结果如图5所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料中决定膜材料电学性能的β相明显增强。

用qPCR展示了高成骨活性的带电复合膜材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化3天后的基因表达水平。结果如图6所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜的成骨转录因子RUNX2、骨形态发生蛋白BMP2和碱性磷酸酶ALP的基因表达水平显著高于钛酸钡纳米复合膜。

用Micro CT图、H-E染色图、Masson染色图和定量分析图展示了高成骨活性的带电复合膜材料在大鼠颅骨中诱导骨再生4周后的效果，结果如图7所示。结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料具有更好促进骨组织再生的修复效果。

用Micro CT图的外侧观和内侧观展示了高成骨活性的带电复合膜材料促进骨再生12周后的效果，结果如图8所示，结果显示所得高成骨活性的带电复合膜材料具有更好的促进骨组织再生的修复效果。

实施例 2

与实施例1的区别仅在于二氧化钛的质量分数是10 wt%。

元素分析能谱图显示掺杂二氧化钛的白色薄膜中钛的重量百分比为5.33%。

采用HITACHIS-4800场发射扫描电子显微镜对所得掺杂二氧化钛白色薄膜的表面进行了观察。结果可以看出，所得掺杂二氧化钛白色薄膜的表面为纳米级二氧化钛颗粒，且颗粒密度增加。

按照实施例1的测试方法测试所得掺杂二氧化钛白色薄膜的压电系数，结果为13pC/N左右。

实施例 3

与实施例1的区别仅在于对二氧化钛纳米颗粒表面进行修饰。

配制浓度为0.01 mol/L的多巴胺水溶液，称取一定质量的二氧化钛纳米颗粒超声震荡30分钟，分散在多巴胺水溶液中，在40-80℃水浴条件下搅拌10-14 h，洗涤3次后干燥，得到多巴胺包覆的二氧化钛颗粒。

采用高分辨率透射电镜观察可见二氧化钛颗粒已经被包覆了一层多巴胺，包覆层厚度约为1-2nm，参见图9。

对比例 1

与实施例1的区别是将纳米钛酸钡颗粒、有机聚偏氟乙烯基聚合物和有机溶剂在烧杯中混合制备源溶液，得到膜材料体系。

采用万能力学试验机(INSTRON-1121)测得弹性模量，结果如图3。同时使用铁电分析仪(TF1000)和压电系数计(ZJ-3AN)对所得钛酸钡纳米复合膜进行铁电性和压电系数的测试，结果如图4所示。从图4可以看出：实施例1中所得高成骨活性的带电复合膜材料的最大极化、剩余极化和压电系数明显优于钛酸钡纳米复合膜。进行相对mRNA水平的测试，结果如图6。从图6可以看出：实施例1中所得高成骨活性的带电复合膜材料的RUNX2、BMP2和ALP的相对mRNA水平显著高于钛酸钡纳米复合膜。采用Micro CT、H-E染色和Masson染色观察骨组织再生效果，结果如图7。从图7可以看出，实施例1中所得高成骨活性的带电复合膜材料具有更好促进骨组织再生的修复效果。结果图8可以看出，外侧观和内侧观显示所得高成骨活性的带电复合膜材料具有更好的促进骨组织再生的修复效果。

对比例2

与实施例1的区别在于将二氧化钛和聚偏氟乙烯-三氟乙烯磁力搅拌分散在N,N-二甲基甲酰胺中，二氧化钛的质量分数是15 wt%，聚偏氟乙烯-三氟乙烯的质量百分含量是8.5wt%，超声后混合得到源溶液；将源溶液进行涂覆流延化至基体上，得到膜材料体系；设置恒温加热平台进行匀速升温，达到反应温度后将膜材料体系置入，加热平台的反应时间为30min，待退火处理结束后关闭加热开关，降温后取出样品。之后将退火处理的膜材料体系置于电晕极化仪中进行电晕极化，极化时间是30min，最终得到带电复合膜材料。

用ZJ-3AN准静态d₃₃测定仪测试了带电复合膜材料的压电常数，结果如图10所示，结果显示所得的带电复合膜材料的压电常数低于具有高成骨活性的带电复合膜材料，压电常数为5pC/N。此质量体积分数下可见纳米颗粒聚集成较大颗粒，进一步说明粒径颗粒效果差。图11是相应的SEM图。

对比例3

与实施例1的区别，将二氧化钛和聚偏氟乙烯-三氟乙烯磁力搅拌分散在N,N-二甲基甲酰胺中，二氧化钛的质量分数是5 wt%，超声后混合得到源溶液；将源溶液进行涂覆流延化至基体上，最终得到纳米复合膜材料。

用Micro CT图、H-E染色图、Masson染色图和定量分析图展示了纳米复合膜材料在大鼠颅骨中诱导骨再生4周后的效果，结果如图12所示，结果显示所得纳米复合膜材料不具有促进骨组织再生的修复效果。

尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims

1.一种高成骨活性的带电复合膜材料，其特征在于，包括厚度为20-50μm的含聚偏氟乙烯基聚合物和分散于其中或表面的纳米二氧化钛颗粒的膜结构，其中，基于膜重量，所述二氧化钛颗粒的掺杂量为1-10%。

2.根据权利要求1所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，进一步包括基体，其中所述膜涂覆于所述基体的至少部分表面。

3.根据权利要求2所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述基体选自玻璃、不锈钢、塑料和/或陶瓷。

4.根据权利要求1所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述聚偏氟乙烯基聚合物选自聚偏二氟乙烯PVDF、聚偏氟乙烯-六氟丙烯PVDF-HFP和聚偏氟乙烯-三氟乙烯P(VDF-TrFE)组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高成骨活性的带电复合膜材料，其中，所述二氧化钛的粒径为50-150nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高成骨活性的带电复合膜材料在制备骨组织缺损修复材料或创伤敷料中的用途。

7.一种高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(b) 将所述源溶液进行涂覆流延化，得到膜材料体系；

8.根据权利要求7所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述无机钛源包括二氧化钛、四氯化钛和三氯化钛中的一种或多种；

所述聚偏氟乙烯基聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚偏氟乙烯-三氟乙烯中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、三氯甲烷、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。

10.根据权利要求7所述的高成骨活性的带电复合膜材料的制备方法，其中，所述退火处理的温度为105-145℃，退火时间为15min-1h；电晕极化的场强为0.1-3kV/mm，电晕极化的时间为15-30min。