【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及骨组织工程支架，特别涉及一种改性聚己内酯支架及其制备方法。
技术介绍
1、3d打印通过在平面上层层堆积原材料来获得三维实体，因具备精度高、可满足个性化制造及复杂形状构建的独特优势而渗入了各行各业。目前比较成熟的3d打印技术有光聚合3d打印、熔融沉积3d打印、喷墨3d打印及激光烧结3d打印等，其中，熔融沉积3d打印技术的基本原理是母材在喷头中加热至温度略高于其熔点，在压力的作用下，母材从喷嘴中挤出成为细丝，喷头在计算机控制下作三维运动，由此使得母材细丝堆积成型。
2、理想的骨组织工程支架还应具有互联互通的多孔网络结构，为细胞迁移、离子运输、细胞与细胞间的相互作用提供相互连接的通道。此外为了应对不同部位、不同损伤情况和不同个体差异，还需要满足个性化的定制。常规的骨组织工程支架制备方法如发泡法、牺牲模板法、冷冻干燥法和浇铸法等已无法满足需求。而3d打印技术可以自由的设计支架的孔隙率和形状，可以很好地满足骨组织工程的需求。
3、聚己内酯(pcl)是一种3d打印常用材料，生物相容性好，无毒性，可降解，同时还具有诱导组织再生，以及为细胞黏附、增殖和分化提供场所的作用，但以pcl为原料3d打印制备骨修复材料时，原材料本身的疏水性会影响其形成的支架的粘附性，且其本身降解后，力学结构破坏明显，无法满足骨组织工程支架的性能要求。
4、水凝胶可吸收自身质量数千倍的水分，几乎可呈现出任何形状及尺寸。与天然的细胞外基质类似，水凝胶可包裹生物活性物质如细胞或生长因子，由于水凝胶的网络状结构，生物活性物质可被
5、此外，现有的生物活性3d打印支架普遍存在材料促成骨活性不足、难以同时达到促进骨再生和抗菌的效果、机械强度不足，以及制备工艺复杂、难以实现产业化等问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种改性聚己内酯支架；本专利技术的目的之二在于提供这种改性聚己内酯支架的制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术的第一方面提供了一种改性聚己内酯支架，包括以下制备原料：聚己内酯、生物活性陶瓷、溶剂ⅰ和复合水凝胶；所述复合水凝胶包括水凝胶溶液和分散于其中的zif-8表面改性聚酯微球。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述聚己内酯的分子量为30000-60000da。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂ⅰ包括c1-c2氯代烷烃。
6、在本专利技术的一些具体实施例中，所述溶剂ⅰ包括二氯甲烷。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述生物活性陶瓷选自羟基磷灰石、生物玻璃、硅酸钙、碳酸钙、硫酸钙、磷酸三钙、磷酸八钙、无定形磷酸钙中的至少一种。
8、本专利技术中，在聚己内酯支架中包埋生物活性陶瓷，生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷，生物表面活性陶瓷通常含有羟基，具有多孔性，生物组织可长入其中并同其表面发生牢固的键合；生物吸收性陶瓷可部分吸收或全部吸收，在生物体内能诱发新生骨的生长，通过在聚己内酯体系中加入生物活性陶瓷，可有效增强聚己内酯支架的生物活性。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述聚己内酯、生物活性陶瓷与溶剂ⅰ的比例为10g:(0.1-0.5)g:(20-250)ml。
10、在本专利技术的一些具体实施例中，所述聚己内酯、生物活性陶瓷与溶剂ⅰ的比例为10g:(0.2-0.4)g:(25-200)ml。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述复合水凝胶中，所述水凝胶溶液的浓度为10-30mg/ml。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述复合水凝胶中，所述zif-8表面改性聚酯微球与水凝胶溶液的固液比为(10-80)mg:1ml。
13、本专利技术中，在水凝胶中引入沸石咪唑酯骨架材料(zif-8)，zif-8具有比表面积大、孔隙率高、合成便捷、尺寸可控的特点，在功能物质的包封与输运中具有突出的优势，此外，zif-8还具备优异的生物相容性。由水凝胶溶液和分散于其中的zif-8表面改性聚酯微球构成的复合水凝胶，与单一的水凝胶相比，能够更有效地提升改性聚己内酯支架的机械强度，并使支架能够在细菌感染酸性微环境中快速释放zn2+和有机配体发挥抗菌作用，而缓慢释放的zn2+还可促进骨组织再生。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述复合水凝胶包括以下制备原料：水凝胶、可降解聚酯、锌盐、有机配体、表面活性剂、光引发剂、缓冲液、水和溶剂ⅱ，所述溶剂ⅱ与溶剂i相同或不同。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述水凝胶选自甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化硫酸软骨素、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖、甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化海藻酸钠、透明质酸、丝素蛋白、硫酸软骨素、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、明胶、海藻酸钠中的至少一种。
16、本专利技术中，所述水凝胶为甲基丙烯酸酯化水凝胶时，利用其可中性溶解的特点，可避免支架在酸性微环境中不利于细胞生存的问题；所述水凝胶为海藻酸钠或甲基丙烯酰化海藻酸钠时，支架中的生物活性陶瓷和zif-8表面改性聚酯微球降解释放的二价金属离子(如ca2+、zn2+等)能交联海藻酸钠或甲基丙烯酸酯化海藻酸钠，起到维持水凝胶力学强度的作用。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述可降解聚酯的分子量为10000-100000da。
18、在本专利技术的一些具体实施例中，所述可降解聚酯选自聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚3-羟基烷酸酯、聚(3-羟基丁酸酯)、聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚丁二酸丁二酯中的至少一种。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述锌盐选自硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的至少一种。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述有机配体选自2-甲基咪唑、苯并咪唑、咪唑中的至少一种。
21、在本专利技术的一些实施方式中，所述表面活性剂选自聚乙烯醇、明胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的至少一种。
22、在本专利技术的一些实施方式中，所述光引发剂包括苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂。
23、在本专利技术的一些实施方式中，所述缓冲液包括磷酸缓冲盐溶液(pbs缓冲液)。
24、在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂ⅱ选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氧六环、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
25、在本专利技术的一些实施方式中，所述复合水凝胶由包括以下步骤的方法制得：
26、将降解聚酯与溶剂ⅱ混合，加入表面活性剂与水的混合液中，得到聚酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性聚己内酯支架，其特征在于，包括以下制备原料：聚己内酯、生物活性陶瓷、溶剂Ⅰ和复合水凝胶；所述复合水凝胶包括水凝胶溶液和分散于其中的ZIF-8表面改性聚酯微球。
2.根据权利要求1所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述聚己内酯、生物活性陶瓷与溶剂Ⅰ的比例为10g:(0.1-0.5)g:(20-250)mL。
3.根据权利要求1所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶中，所述水凝胶溶液的浓度为10-30mg/mL；
4.根据权利要求3所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶包括以下制备原料：水凝胶、可降解聚酯、锌盐、有机配体、表面活性剂、光引发剂、缓冲液、水和溶剂Ⅱ，所述溶剂Ⅱ与溶剂I相同或不同。
5.根据权利要求4所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶由包括以下步骤的方法制得：
6.根据权利要求5所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶的制备中，所述可降解聚酯与溶剂Ⅱ的固液比为1mg:(5-20)mL；
7.权利要求1-6任一项所述的改性聚己内酯支架的制备
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述打印的参数包括以下参数中的至少一项：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述生物活性陶瓷/聚己内酯支架与复合水凝胶的固液比为(0.3-1.2)mg:10mL。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的时间为0.5-5min；
...【技术特征摘要】
1.一种改性聚己内酯支架，其特征在于，包括以下制备原料：聚己内酯、生物活性陶瓷、溶剂ⅰ和复合水凝胶；所述复合水凝胶包括水凝胶溶液和分散于其中的zif-8表面改性聚酯微球。
2.根据权利要求1所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述聚己内酯、生物活性陶瓷与溶剂ⅰ的比例为10g:(0.1-0.5)g:(20-250)ml。
3.根据权利要求1所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶中，所述水凝胶溶液的浓度为10-30mg/ml；
4.根据权利要求3所述的改性聚己内酯支架，其特征在于，所述复合水凝胶包括以下制备原料：水凝胶、可降解聚酯、锌盐、有机配体、表面活性剂、光引发剂、缓冲液、水和溶剂ⅱ，所述溶剂ⅱ与溶剂i相同或不同。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：许为康，张少辉，瓦庆德，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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