本发明属于医用材料领域,具体涉及一种复合微球基可注射骨泥及制备方法与应用。
背景技术:
1、骨组织是人体的重要组成部分,在有机体中起着强支撑作用。近年来,由疾病或交通事故引起的骨缺损给患者带来了巨大的痛苦。临床研究表明,理想的骨修复材料应具有生物相容性、骨导电性、骨诱导性和一定的机械强度等特性。骨修复材料的形态包括块、片、粉末、可注射骨泥等。对于不规则骨缺损,使用块体和薄片状骨修复材料可能无法与缺损区域达到完美的匹配,而骨泥可充分填充缺损部位。可注射骨泥具有手术操作简单、可实现微创手术治疗、疼痛小等优点,在骨缺损修复领域展现出广阔的应用前景。
2、但目前的可注射骨泥通常以生物陶瓷粉例如羟基磷灰石为主要成分,但单一成分难以提供支架的功能:其不能模拟细胞外基质提供促进细胞黏附增殖的结构。此外,单一的陶瓷成分不具备流动性,难以注射。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种复合微球基可注射骨泥及制备方法与应用,解决现有技术中可注射骨泥难以兼顾成骨生物活性和支架功能以及难以注射的技术问题。
2、为达到上述技术目的,本发明提供的技术方案是:
3、第一方面,本发明提供一种复合微球基可注射骨泥的制备方法,包括以下步骤:(1)以聚乳酸和生物活性材料为原料,采用乳液溶剂挥发法制备复合微球;所述生物活性材料为羟基磷灰石或金属离子掺杂羟基磷灰石;(2)以海藻酸钠、聚乙烯醇与水为原料,混合搅拌配制得到混合溶液;(3)将所述复合微球与所述混合溶液进行混合,搅拌均匀得到可注射骨泥。
4、相对当前的可注射材料难以提供支架功能的问题,本发明采用复合微球,可提供仿生三维(3d)细胞外微环境来产生微组织,刺激积极的细胞间相互作用,促进细胞外基质(ecm)的形成。同时,复合微球具有良好的流动性,易于注射。
5、第二方面,本发明提供一种上述制备方法制得的复合微球基可注射骨泥。
6、第三方面,本发明提供一种上述复合微球基可注射骨泥作为骨缺损修复材料和/或整形填充材料的用途。
7、与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
8、(1)复合微球成分可调,纳米羟基磷灰石可被多种金属离子所掺杂;(2)与以生物陶瓷粉末为主体成分的骨泥相比,本发明中复合微球具有三维支架结构,有助于细胞的黏附增殖,成骨活性成分与三维支架结构协同共同促进骨修复;(3)以复合微球为基体所制备的骨泥具有良好的可注射性,相比于传统的块体和粉体骨修复材料,其有利于充分填充不规则的骨缺损区域,可实现微创手术治疗;(4)该复合微球基骨泥具有生物可降解性,可有效提高骨缺损修复效果,特别是对于儿童这类存在骨生长需求的患者,将会产生更加理想的治疗效果;(5)本发明所制备的可注射骨泥制备方法简单,注射力可根据实际需求调节,使用方便,适用于骨修复,医美整形等应用场景。
1.一种复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的羟基磷灰石或金属离子掺杂羟基磷灰石采用共沉淀法制备得到,具体包括:
3.根据权利要求2所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,第一溶液中ca+m的浓度为0.01~0.1mol/l;第二溶液中磷源的浓度为0.01~0.05mol/l;采用氢氧化钠调整第三溶液的ph值,搅拌反应时间为0.5~2h;金属元素包括铁、锌和锶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,羟基磷灰石或金属离子掺杂羟基磷灰石为短棒状纳米颗粒,长40~170nm,直径为20~30nm。
5.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,步骤(1)采用乳液溶剂挥发法制备复合微球,具体包括:
6.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,混合溶液的具体配制过程包括:将聚乙烯醇加入到超纯水中,在75~85℃水浴加热的条件下进行搅拌至聚乙烯醇完全溶解,待聚乙烯醇溶液冷却,再加入海藻酸钠在常温下搅拌,得到混合溶液;海藻酸钠的浓度为1wt%~16wt%;聚乙烯醇的浓度为0.5wt%~10wt%。
7.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,在常温下搅拌1~2min得到可注射骨泥。
8.根据权利要求1所述的复合微球基可注射骨泥的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述复合微球与所述混合溶液的质量比为(0.18~0.89):1。
9.如权利要求1-8任一项所述制备方法制得的复合微球基可注射骨泥。
10.如权利要求9所述复合微球基可注射骨泥作为骨缺损修复材料和/或整形填充材料的用途。
