一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法技术

本发明专利技术提供一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，包括如下步骤：S1)、取吡咯单体溶解在异丙醇中，溶解均匀后低温保存；S2)、称取氧化剂溶解于去离子水中，搅拌溶解，再加入中药分子，溶解完全后低温保存；S3)、在模板中加入溶剂A，取钛支架放入模板中，之后加入溶剂B并使两种溶剂混合均匀，静置。本发明专利技术以导电聚吡咯为主体，中药分子作为掺杂剂，在钛合金网络上复合成水凝胶，构建一种兼具药理作用、优异的力学强度和生物相容性的生物支架材料，采用导电聚吡咯对钛合金进行表面改性，能够促进细胞增殖、黏附，促进成骨分化，赋予植入物良好的骨整合特性，在保留钛合金优异的力学性能的同时，改善植入物的生物相容性。改善植入物的生物相容性。改善植入物的生物相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用支架材料的
，尤其是一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法。

技术介绍

[0002]由于退行性疾病变、院内外感染、先后天畸形、良恶性肿瘤和创伤等导致的骨缺损十分常见。虽然钛(Ti)合金植入物可以修复承重部位的骨缺损，但是它们在机械上与天然骨不匹配，并且缺乏针对不规则的大型承重骨缺损的定制适应性，导致植入物固定失败。(ACS Appl.Mater.Interfaces 2018,10,49,42146
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42154)。运用组织工程技术来修复骨缺损是一种较为理想的治疗手段，即将自体成骨细胞或骨髓间充质干细胞等种植于一种生物支架上，再将该细胞支架植入骨缺损部位，细胞在支架上不断增殖并与周围组织整合，以达到修复骨组织缺损的目的。
[0003]组织工程包含三要素，即种子细胞、生长因子和支架材料。负载生长因子的支架选材是需要解决的核心问题。支架材料必须有良好的生物相容性、一定的力学性能、合适的孔隙率等。
[0004]专利CN104368040A公开了一种复合脱钙骨基质的3D打印多孔金属支架及其制备方法，所述复合脱钙骨基质的3D打印多孔金属支架由多孔钛合金支架和位于所述多孔钛合金支架内部由脱钙骨基质构成的三维微支架组成。
[0005]专利CN101229394B公开了一种钛合金
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胶原—羟基磷灰石骨修复材料及其制备方法，包括下述步骤：
[0006]1)按照一定的形态要求，通过快速成型工艺，将钛合金制成具有一定形态和孔隙的钛网支架；
[0007]2)将胶原溶胀在0.3％的丙二酸溶液中，配制固含量为0.5～1％的胶原溶胀液；
[0008]3)按重量比为1∶1～5，称取胶原溶胀液和羟基磷灰石粉末，将羟基磷灰石粉末加入胶原溶胀液中，通过搅拌，搅拌速度为100～500转/分，搅拌时间为5
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10分钟，使羟基磷灰石粉末均匀分散于胶原溶液中，得到羟基磷灰石
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胶原分散液；
[0009]4)将钛网支架浸没在羟基磷灰石
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胶原分散液中，将pH值调整在7～10之间，使胶原、羟基磷灰石在钛网支架表面析出；
[0010]5)再将钛网支架置于
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20℃～
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60℃预冻4小时，冷冻干燥24小时；
[0011]6)加入0.25％戊二醛交联液，室温下交联2小时，然后将交联后的材料，放入双蒸水中反复清洗十次，以便去除钛网支架中残留的戊二醛；
[0012]7)把清洗干净的支架，在
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20℃～
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60℃预冻4小时，冷冻干燥24小时；
[0013]8)将步骤7)获得的钛合金
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胶原
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羟基磷灰石骨修复材料分别装入双层聚乙烯薄膜小袋中，封口后γ射线辐射灭菌，辐照强度为50～250万拉德，时间为24～48小时，从而获得钛网支架孔径为1mm～10mm，在钛网支架表面覆盖的胶原
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羟基磷灰石复合物内有50～300μm孔径的钛合金
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胶原
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羟基磷灰石骨修复材料；在每100mg所述钛合金
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胶原
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羟基磷灰
石骨修复材料中，胶原重量为10mg，羟基磷灰石重量为10mg～30mg，钛合金重量为80mg～60mg。
[0014]然而，上述材料均很慢满足要求，因此，亟需要研究一直在寻找一种理想的骨支架材料。

技术实现思路

[0015]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，本专利技术以导电聚吡咯为主体，中药分子作为掺杂剂，在钛合金网络上复合成水凝胶，构建一种生物相容性好的良好骨整合特性的骨修复支架材料。
[0016]本专利技术的技术方案为：一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，所述的方法以导电聚吡咯为主体，中药分子作为掺杂剂，在钛合金网络上复合成水凝胶，构建一种生物相容性好的良好骨整合特性的骨修复支架材料，具体包括如下步骤：
[0017]S1)、溶剂A的制备：取吡咯单体溶解在异丙醇中，溶解均匀后低温保存；
[0018]S2)、溶剂B的制备：称取氧化剂溶解于去离子水中，搅拌溶解，再加入中药分子，溶解完全后低温保存；
[0019]S3)、复合支架的制备：在模板中加入溶剂A，取钛支架放入模板中，之后加入溶剂B并使两种溶剂混合均匀，静置；
[0020]整个过程需要在低温下进行，待成胶后从模板中取出，浸泡在去离子水中，以除去多余的反应物，即得到所述的复合支架。
[0021]作为优选的，步骤S1)中，所述的溶液中吡咯单体的浓度范围为1mol/L～2mol/L。
[0022]作为优选的，步骤S2)中，所述氧化剂为过硫酸铵、氧化铁中的一种或两种。
[0023]作为优选的，步骤S2)中，所述的中药分子为黄芩苷、姜黄素、人参皂苷中的一种或几种的组合。
[0024]作为优选的，所述的氧化剂与与吡咯摩尔比为1:2～2:1。
[0025]作为优选的，所述的中药分子与吡咯摩尔比为1:10～1:25。
[0026]作为优选的，步骤S2)中，所述氧化剂为过硫酸铵，与吡咯摩尔比为1:2～2:1。
[0027]作为优选的，所述的导电水凝胶/钛合金复合支架用于填充和修复骨缺损。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]1、本专利技术使用导电聚吡咯水凝胶作为钛合金支架网的填充物，负载具有生物活性的中药分子，制备负载中药分子的导电水凝胶/钛合金支架，使其具有良好生物相容性和骨整合特性；
[0030]2、本专利技术将中药分子作为掺杂剂与导电聚吡咯合成水凝胶，包覆并嵌进钛合金网络中，赋予支架多种药理作用，构建一种生物相容性好、良好骨整合特性的骨修复支架；
[0031]3、本专利技术采用导电聚吡咯对钛合金进行表面改性，聚吡咯具有优异的电化学活性，能够促进细胞增殖、黏附，促进成骨分化，赋予植入物良好的骨整合特性，在保留钛合金优异的力学性能的同时，改善植入物的生物相容性；
[0032]4、本专利技术中利用中药分子的抑菌抗炎止血促成骨等功效，使植入物在植入人体后更好地与周围组织结合，减轻炎症反应、出血反应等不良反应；
[0033]5、本专利技术的制备工艺简单，成本较低，可以大量制备，是一种较理想的骨修复植入
支架。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的导电中药钛合金复合支架的制备方法流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例中通过调控原料配制制备的25种样品；
[0036]图3为本专利技术实施例样品编号3的实物图；
[0037]图4为本专利技术实施例样品编号3的导电聚吡咯水凝胶的表面形貌图
[0038]图5为本专利技术实施例水凝胶复合支架表面的大鼠干细胞骨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，其特征在于，所述的方法以导电聚吡咯为主体，中药分子作为掺杂剂，在钛合金网络上复合成水凝胶，构建一种生物相容性好的良好骨整合特性的骨修复支架材料，具体包括如下步骤：S1)、溶剂A的制备：取吡咯单体溶解在异丙醇中，溶解均匀后低温保存；S2)、溶剂B的制备：称取氧化剂溶解于去离子水中，搅拌溶解，再加入中药分子，溶解完全后低温保存；S3)、复合支架的制备：在模板中加入溶剂A，取钛支架放入模板中，之后加入溶剂B并使两种溶剂混合均匀，静置；整个过程需要在低温下进行，待成胶后从模板中取出，浸泡在去离子水中，以除去多余的反应物，即得到所述的复合支架。2.根据权利要求1所述的一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架的制备方法，其特征在于：步骤S1)中，所述的溶液中吡咯单体的浓度范围为1mol/L～2mol/L。3.根据权利要求1所述的一种负载中药的导电水凝胶/钛合金复合支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芳，郑裕民，
申请(专利权)人：广东省华源康泰生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：