一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法技术

本发明专利技术涉及骨修复支架的制备，具体是一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其包括将MBG粉末与PLLA粉末混合，经超声分散、球磨、干燥获得复合粉末，再选择性激光烧结获得PLLA/MBG骨支架；将所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，制成PLLA/MBG/CS支架，再浸入由生长因子配置的溶液中，获得负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架，其中PLLA/MBG支架基体提供力学性能与细胞迁移、粘附的环境；支架上的附着的壳聚糖水凝胶提供细胞生长的基质，并且具有抗菌性和载药的能力；支架上负载的Slit3或PDGF

【技术实现步骤摘要】
一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法


[0001]本专利技术涉及骨修复支架的制备，具体说是一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法。

技术介绍

[0002]因创伤、肿瘤、感染、先天性疾病和脊柱融合等导致的骨缺损需行骨移植手术。手术过程中，存在诸多的问题，如自体骨移植手术时间长，供应有限，供体部位并发症，同种异体骨移植与受体组织的相容性低，易发生排斥反应等。为了解决这些问题，人造骨替代物出现并迅速发展，骨移植手术逐渐转向使用合成骨替代。由于聚合物材料具有良好的生物性能，为骨修复部位的细胞迁移和新组织生成提供了条件，因此被认为是骨缺损的治疗方法。其中聚左旋乳酸(PLLA)是一种生物可降解并具有良好的生物相容性且无毒的高分子材料，被认为是一种很有前途的骨支架材料。然而，PLLA骨支架植入骨缺损部位后，在骨修复过程中由于细胞活性的丧失或死亡会出现延迟愈合或不愈合的现象，并且PLLA脆性大且疏水，不利于细胞在支架上的粘附和增殖，这在一定程度上限制了它的应用。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提供一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，通过该方法获得的负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架有利于细胞粘附和增殖。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其包括以下步骤：（1）将MBG粉末与PLLA粉末混合，经超声分散、球磨、干燥获得复合粉末，所述复合粉末经选择性激光烧结获得PLLA/MBG骨支架；（2）将所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，制成PLLA/MBG骨支架上附着有壳聚糖的PLLA/MBG/CS支架；（3）将所述PLLA/MBG/CS支架浸入由生长因子配置的溶液中，获得负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架。
[0005]作为优选，所述MBG粉末与PLLA粉末的质量比为1:（5
‑
10）。
[0006]作为优选，所述复合粉末的粒径为50
‑
100微米。
[0007]作为优选，所述壳聚糖配置的水凝胶溶液是由脱乙酰壳聚糖与乙酸混合制成浓度为6g/L的壳聚糖水凝胶溶液。
[0008]作为优选，所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖水凝胶溶液中1小时，然后取出放入烘箱37℃烘干，再洗净。
[0009]作为优选，洗净时，将烘干的PLLA/MBG/CS支架先用超纯水冲洗，然后放入5%NaOH溶液30min，再用超纯水反复冲洗。
[0010]作为优选，所述生长因子为Slit3或PDGF
‑
BB，配置的浓度为2g/L。
[0011]作为优选，在37℃的条件下，所述PLLA/MBG/CS支架浸入生长因子配置的溶液中1
小时，取出后
‑
20℃冷冻、干燥。
[0012]从以上技术方案可知，本专利技术可制备获得负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架，其中PLLA/MBG支架基体提供力学性能与细胞迁移、粘附的环境；支架上的附着的壳聚糖水凝胶提供细胞生长的基质，并且具有抗菌性和载药的能力；支架上负载的Slit3或PDGF
‑
BB可与H型血管联系，从而促进骨髓中骨祖细胞增殖和分化；由此三者组合，大大加速了骨修复。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例详细介绍本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0014]本专利技术提供了一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其包括以下步骤：首先，将MBG粉末与PLLA粉末混合，经超声分散、球磨、干燥获得复合粉末，所述复合粉末经选择性激光烧结获得PLLA/MBG骨支架；介孔生物活性玻璃（MBG）为无机材料，其与PLLA聚合物复合后可明显改善聚合物的疏水性能，提高生物相容性，由此作为骨支架材料可提供良好的力学性能与细胞迁移、粘附的环境，且MBG降解后产物无毒无害，可被人体代谢。在实施过程中，MBG粉末与PLLA粉末的质量比为1:（5
‑
10），复合粉末的粒径为50
‑
100微米，使MBG具有足够的孔隙，从而保证支架具有良好的力学性能。
[0015]然后，将所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，制成PLLA/MBG骨支架上附着有壳聚糖的PLLA/MBG/CS支架；壳聚糖（CS）不仅具有广谱抗菌性，而且是缓释药物输送载体。尽管CS本身机械强度低，但其附着在本专利技术的PLLA/MBG骨支架上，可提高机械强度。因为PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖水凝胶过程中，由于MBG存在孔隙，水凝胶分子会进入并吸附在孔隙内，从而改善机械性能。在实施过程中，所述壳聚糖配置的水凝胶溶液是由脱乙酰壳聚糖与乙酸混合制成浓度为6g/L的壳聚糖水凝胶溶液，更有利于胶体分子快速进入孔隙。所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖水凝胶溶液中1小时，然后取出放入烘箱37℃烘干，再将烘干的PLLA/MBG/CS支架用超纯水冲洗，接着放入5%NaOH溶液30min，以中和乙酸的酸性，然后用超纯水反复冲洗至少3次，从而获得PLLA/MBG/CS支架。
[0016]接着，将所述PLLA/MBG/CS支架浸入由生长因子配置的溶液中，具体是在37℃的条件下，所述PLLA/MBG/CS支架浸入生长因子配置的溶液中1小时，由于CS的存在，可获得负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架；然后取出
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20℃冷冻、干燥，以便保存；在实施过程中，所述生长因子为Slit3或PDGF
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BB，配置的浓度为2g/L，有利于Slit3或PDGF
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BB加速负载在CS上。PDGF
‑
BB是一种血小板衍生生长因子，Slit3是一种效果显著的促血管生长因子，在血管的内皮细胞和平滑肌细胞上均有高表达和分泌，其在体内可增进新生血管的发展；在体外，可增进内皮细胞血管网的形成和新生血管的发芽；且Slit3、PDGF
‑
BB均有促进H型血管和骨形成的能力，而H型血管是一种与成骨相关的高表达CD31和Endomucin 的毛细血管亚型，位于干骺端生长板附近，骨膜和内膜附近，可促进骨髓中骨祖细胞增殖和分化，是骨再生重要的调控因素。因此，本专利技术制备的负载有Slit3或PDGF
‑
BB的PLLA/MBG/CS支架与H型血管联系时，可大大加速骨修复。以下仅以Slit3为实施例，采用PDGF
‑
BB时，可参照执行。
实施例
[0017]按照1:10的质量比取MBG粉末与PLLA粉末混合，经超声分散，并球磨成平均粒径约为100微米的复合粉末，然后干燥待用，再经选择性激光烧结成直径约5mm、高10mm的圆柱体PLLA/MBG骨支架；接着，将PLLA/MBG骨支架浸入6g/L的壳聚糖水凝胶溶液中1小时，然后放入烘箱37℃烘干，取出用超纯水冲洗，再放入5%NaO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其特征包括以下步骤：（1）将MBG粉末与PLLA粉末混合，经超声分散、球磨、干燥获得复合粉末，所述复合粉末经选择性激光烧结获得PLLA/MBG骨支架；（2）将所述PLLA/MBG骨支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，制成PLLA/MBG骨支架上附着有壳聚糖的PLLA/MBG/CS支架；（3）将所述PLLA/MBG/CS支架浸入由生长因子配置的溶液中，获得负载有生长因子的PLLA/MBG/CS支架。2.根据权利要求1所述具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其特征在于：所述MBG粉末与PLLA粉末的质量比为1:（5
‑
10）。3.根据权利要求1所述具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其特征在于：所述复合粉末的粒径为50
‑
100微米。4.根据权利要求1所述具有药物缓释、抗菌作用的骨修复支架的制备方法，其特征在于：所述壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世杰，黄力平，曾晋，彭毅，王栋，仝昭宸，王卫国，李劲松，苗惊雷，
申请(专利权)人：中南大学湘雅三医院，
类型：发明
国别省市：