一种壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料的制备方法，以溶剂浇注-粒子沥滤技术为基础，结合挤压法，采用粒径均一、表面多孔的高纯度SiO2微球为致孔剂，可通过改变SiO2微球的尺寸来调节多孔支架材料的孔隙大小，制备出不同孔径的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架。与传统的使用粘结剂将致孔剂密堆积排列的方法相比，本发明专利技术方法简单，操作方便，致孔剂密堆积效果好，制备出的多孔支架无粘结剂残留，通透性好，孔径均一，孔隙率和压缩强度高于纯壳聚糖多孔支架。试验结果表明，该支架具有良好的体外和体内生物相容性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料
，具体涉及一种多孔支架材料的制备方法。
技术介绍
细胞外基质(Extra Cellular Matrix, ECM)在组织再生中起着重要的作用，它不仅具有连接、支持、保水、抗压及保护等物理学作用，对细胞的基本生命活动也发挥全方位的生物学作用，它影响细胞的存活、生长与死亡，决定细胞的形状，控制细胞的分化，参与细胞的迁移等等，因此制备支架的主要目标就是在暂时的三维空间中模拟自然ECM的功能， 使支架能够引导每一个细胞反应，包括细胞黏附、移动、分裂到表型选择等。组织工程支架材料的选择和制备是组织工程技术是否运用成功的关键。除了考虑材料的化学性质外，材料的物理性质如孔隙率、机械强度、孔之间的连通性以及用于细胞粘附的表面积等也起着重要的作用。组织工程用支架需要较高的孔隙率，且孔径和支架的结构在组织的培养中也起着关键的作用。致孔剂是形成孔径大小、材料内部结构的决定因素，致孔剂相互粘结，是保证三维支架孔隙相互连通的基础，也是实现高孔隙率的主要途径。Murphy等利用NaCl的吸潮性， 预先将作为致孔剂的NaCl粘结、干燥成型，再通过溶液浇注-颗粒浙析技术，制备出孔隙间相互连通、其孔隙间通道的尺寸由粘结条件控制的多孔三维细胞支架，但NaCl吸潮的过程中其粒径、形态会发生改变，致使所形成的多孔支架孔隙大小不一，形状不规则。Ma等人利用石蜡软化融结性质，将石蜡微球粘结成型，浇注聚乳酸的吡啶溶液后，用环(正)己烷浸取石蜡，获得孔隙形态为球形，孔隙间相互连通、且通道尺寸可控的三维支架。但是，石蜡软化融结的过程中会破坏石蜡微球的球形结构，致使所形成的支架材料孔隙不规则，需要使用吡啶为溶剂且难以保证石蜡完全从支架中去除。曹谊林等人将粘结剂与离心技术结合， 探索和研究了控制大体积致孔剂粘结程度的新方法(称为离心粘结技术)，制备出了粘结程度可控、结构均勻的大体积致孔剂粘结块，并得到内部结构可控的大体积三维细胞支架。 但是粘结剂的大量加入和残留可能会对支架的性能产生一定的影响。You N. X.以自制射流装置制备聚己内酯微球，弧形凹槽将微球密堆积，但其需在真空下操作，增加了实验的难度。Tetsuo A.利用挤压法对无定形NaCl和蔗糖进行密堆积排列，方法简单，容易操作，密堆积效果好，但是由于采用NaCl和蔗糖为致孔剂，为了实现致孔剂最大程度的密堆积，需要施加很大的挤压力，这就会导致部分粒径均一的致孔剂碎裂，浙滤后所形成的支架材料孔隙不规则，孔径不均一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述制备方法的缺点，提供一种操作简单， 孔径均一、孔隙规则、孔隙率高的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料的制备方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是1、溶解壳聚糖和羟基磷灰石以20g/L的乙酸水溶液为溶剂溶解壳聚糖、羟基磷灰石，壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为1 0.05 0.3，搅拌4 8小时，离心去气泡，得到壳聚糖与羟基磷灰石的混合液。2、制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料以SiO2微球为致孔剂，将SiO2微球加入带针头的注射器中，用杵挤压、夯实SiO2微球，SiO2微球的加入量为注射器容积的0. 125 0. 25，加入步骤1得到的壳聚糖与羟基磷灰石的混合液，混合液的加入量为S^2微球体积的0. 5 1，推动注射器的活塞柄，使混合液流过紧密排列的SiO2微球，将注射器置于真空干燥箱中干燥，从注射器中取出粘结块，用刀切去粘结块上、下表面层，将切去上、下表面层的粘结块置于0. 05g/mL的NaOH水溶液中煮沸2 4小时，用水冲洗至中性，在冰箱中-5 -50°C预冻12 M小时，冷冻干燥，制备成壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料。本专利技术的制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料步骤2中，SiO2微球的粒径为100 150 μ m。上述的SiA 微球(Spherical 140SL-II-PREP)由日本半井公司(NACALAI TESQUE, INC, KYOTO, TAPAN)生产，再经80目和100目标准筛筛分。本专利技术的溶解壳聚糖和羟基磷灰石步骤1中，优选壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为1 0.1 0.2，最佳选择壳聚糖与羟基磷灰石按质量比为1 0.2。本专利技术的制备壳聚糖/羟基磷灰石三维复合多孔支架材料步骤2中，SiO2微球的加入量最佳为注射器容积的0. 25，壳聚糖与羟基磷灰石的混合液的加入量与SiO2微球的体积相同。本专利技术的制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料步骤2中，最佳将切去上、下表面层的粘结块置于0. 05g/mL的NaOH水溶液中煮沸3小时。本专利技术的制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料步骤2中，最佳选择在冰箱中-20°C预冻M小时。本专利技术以溶剂浇注-粒子浙滤技术为基础，结合挤压法，采用粒径均一、表面多孔的高纯度S^2微球为致孔剂，可通过改变S^2微球的尺寸来调节多孔支架材料的孔隙大小，制备出不同孔径的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架。与传统的使用粘结剂将致孔剂密堆积排列的方法相比，本专利技术方法简单，操作方便，致孔剂密堆积效果好，制备出的多孔支架无粘结剂残留，通透性好，孔径均一，孔隙率最高可达到90. 94%、压缩强度为 818kPa，远高于纯壳聚糖多孔支架。试验结果表明，该支架具有良好的体外和体内生物相容性。附图说明图1是实施例1制备的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔支架的扫描电镜图。图2是实施例2制备的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔支架的扫描电镜图。图3是空白组术后7天肌肉组织HE染色图。 图4是空白组术后14天肌肉组织HE染色图。图5是空白组术后28天肌肉组织HE染色图。图6是试验组术后7天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图7是试验组术后14天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图8是试验组术后21天植入部位临近肌肉组织HE染色图。图9是空白组术后7天撕裂肌肉组织的HE染色图。图10是空白组术后14天撕裂肌肉组织的HE染色图。图11是空白组术后21天撕裂肌肉组织的HE染色图。图12是试验组术后7天植入部位撕裂肌肉组织的HE染色图。图13是试验组术后14天植入部位撕裂肌肉组织的HE染色图。图14是试验组术后21天植入部位撕裂肌肉组织的HE染色图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施例11、溶解壳聚糖和羟基磷灰石将Ig壳聚糖(脱乙酰度为80% 95% )、0· Ig羟基磷灰石溶解于IOOmL 20g/L 的乙酸水溶液中，搅拌6小时，离心去气泡，得到壳聚糖与羟基磷灰石的混合液。2、制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料以SW2微球为致孔剂，将粒径为100 150 μ m的SW2微球加入20mL带针头的注射器中，用杵挤压、夯实SiO2微球，直至其在注射器中的位置不发生改变为止，SiO2微球的加入量为注射器容积的0. 25，再向注射器中加入壳聚糖与羟基磷灰石的混合液，混合液的加入量与SiA微球的体积相同，推动注射器的活塞柄，使混合液流过紧密排列的SiA微球，将注射器置于真空干燥箱中60°C干燥M小时，从注射器中取出粘结块，用刀切去粘结块上、下表面层，将切去上、下表面层的粘结块置于0. 05g/mL的NaOH水溶液中煮沸3本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种壳聚糖／羟基磷灰石三维多孔复合支架材料的制备方法，其特征在于由下述步骤组成：（１）溶解壳聚糖和羟基磷灰石以２０ｇ／Ｌ的乙酸水溶液为溶剂溶解壳聚糖、羟基磷灰石，壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为１∶０．０５～０．３，搅拌４～８小时，离心去气泡，得到壳聚糖与羟基磷灰石的混合液；（２）制备壳聚糖／羟基磷灰石三维多孔复合支架材料以ＳｉＯ２微球为致孔剂，将ＳｉＯ２微球加入带针头的注射器中，用杵挤压、夯实ＳｉＯ２微球，ＳｉＯ２微球的加入量为注射器容积的０．１２５～０．２５，加入步骤（１）得到的壳聚糖与羟基磷灰石的混合液，混合液的加入量为ＳｉＯ２微球体积的０．５～１，推动注射器的活塞柄，使混合液流过紧密排列的ＳｉＯ２微球，将注射器置于真空干燥箱中干燥，从注射器中取出粘结块，用刀切去粘结块上、下表面层，将切去上、下表面层的粘结块置于０．０５ｇ／ｍＬ的ＮａＯＨ水溶液中煮沸２～４小时，用水冲洗至中性，在冰箱中－５～－５０℃预冻１２～２４小时，冷冻干燥，制备成壳聚糖／羟基磷灰石三维多孔复合支架材料。
【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料的制备方法，其特征在于由下述步骤组成(1)溶解壳聚糖和羟基磷灰石以20g/L的乙酸水溶液为溶剂溶解壳聚糖、羟基磷灰石，壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为1 0.05 0.3，搅拌4 8小时，离心去气泡，得到壳聚糖与羟基磷灰石的混合液；(2)制备壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料以SiO2微球为致孔剂，将S^2微球加入带针头的注射器中，用杵挤压、夯实S^2微球， SiO2微球的加入量为注射器容积的0. 125 0. 25，加入步骤(1)得到的壳聚糖与羟基磷灰石的混合液，混合液的加入量为SiO2微球体积的0. 5 1，推动注射器的活塞柄，使混合液流过紧密排列的SiO2微球，将注射器置于真空干燥箱中干燥，从注射器中取出粘结块，用刀切去粘结块上、下表面层，将切去上、下表面层的粘结块置于0. 05g/mL的NaOH水溶液中煮沸2 4小时，用水冲洗至中性，在冰箱中-5 -50°C预冻12 M小时，冷冻干燥，制备成壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料。2.根据权利要求1所述的壳聚糖/羟基磷灰石三维多孔复合支架材料的制备方法，其特征在于所述的SW2微球的粒径为100...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志琪，王金磊，牟朝丽，祁小妮，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：87
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