溶液中，再將GO-HA溶液600W超聲30min，得到褐色均勻溶液。
[0092](3)水熱還原GO形成水凝膠:往上述溶液中加入0.3mL質量分數為30%的氨水，500r/min磁力攪拌lOmin，將溶液轉移到10mL的水熱釜中在180°C的條件下反應8h，最后得到GO-HA水凝膠。
[0093]為方便體外細胞培養和流變測試，樣品需做成直徑大約為25mm，厚度為2?3mm的薄片，所以在上述操作結束后，用不銹鋼刀片將形成的柱狀水凝膠切成厚度為2?3mm的薄片。
[0094]對比例五
[0095]HA-CS 體系
[0096](I)配制HA溶液:稱取1.2gHA粉末于20mL蒸餾水中，用500r/min磁力攪拌使其均勻分散于溶液中，再將HA溶液600W超聲30min，得到乳白色均勻溶液。
[0097](2)配制HA-CS溶液:往上述溶液中加入0.4mL冰乙酸，并加0.6gCS粉末，500r/min磁力攪拌2h，使CS充分溶解，得到粘稠的乳白色溶液。
[0098](3)凍干得到氣凝膠:將形成的水凝膠放置于冰箱急凍室中12h，再將其用凍干機-50°C，20Pa的條件下凍干得到氣凝膠。
[0099](4)氣凝膠的后處理:將凍干后的水凝膠浸沒于質量分數5%的HaOH溶液中12h，再將其浸沒于蒸餾水中并每2h換一次水，直到溶液呈中性為止，最后-50°C，20Pa的條件下凍干得到最終廣品。
[0100]為方便體外細胞培養和流變測試，樣品需做成直徑大約為25mm，厚度為2?3mm的薄片，所以在上述操作第3步之前，將燒杯中的粘稠液體轉移到特定大小的模具中。
[0101]實施例一及實施例一對比例一，二材料的數碼照片如圖1所示。可見，實施例一相對于制備其的燒杯直徑有明顯的收縮，并且材料收縮均勻，沒有出現如實施例一對比例一的分層行為。實施例二及實施例二對比例一，二材料的數碼照片類似于實施例一及實施例一對比例一，二。
[0102]實施例一的SEM照片如圖2所示，GLP使CS分子鏈互相交織形成尺寸較大的片層，GO片層隨即貼在CS片層上，并同時將HA夾雜在片層之間，NaVC還原G0，使大片層上的G片層之間相互的Π-Π作用增加，從而使較大的片層能夠交疊在一起，使宏觀體積產生收縮，強度得到增加。
[0103]實施例一及其對比例一，二，實施例二及其對比例一，二的流變曲線如圖3所示。可見，原位交聯和還原的復合材料的產品力學強度最高，這是因為材料在制備的過程中發生收縮，內部結構更緊湊。同時材料的韌性也較好，韌性對骨組織材料是極其重要的。相對于實施例一，實施例二加入的HA含量較高，所以強度得到進一步的提高。對比例三則太軟。對比例四，五由于并未引入CS，材料都比較硬，易脆。綜上所述，原位交聯還原的三元復合材料的力學性能較好的綜合了 HA的剛性CS的韌性，達到剛韌平衡。
[0104]圖4是取凍干后含有相同HA質量的對比例三，四，五，實施例一，實施例一的對比例一，二這六種樣品分散于相同量的蒸餾水中的溶液狀態。該圖在一定程度上能夠說明材料對HA納米粒子的固定能力。圖4中從左到右依次是蒸餾水，對比例三，對比例四，對比例五，實施例一，實施例一的對比例一，二，從圖中，我們可以看出加入的有CS的后4種樣品對HA納米粒子的固定能力都比較好，這是由于CS分子鏈對HA的粘連作用的原因。由于HA是人骨中本身含有的物質，具有很高的生物活性，所以對HA的固定能力越強，它在體內能持續釋放成骨細胞生長所需要的鈣磷離子的時間越長，材料誘導成骨細胞增殖分化的能力也就越強。
[0105]取相同質量清洗后并凍干的樣品，對其進行高溫高壓殺菌消毒處理后，用模擬體液作為培養液，并對相同量的間充質干細胞進行培養。圖5為熒光顯微鏡對染色后的細胞的觀察情況，對四種樣品中細胞所占觀測區域的面積做了統計平均得到以下數據。從圖5可見，原位還原和交聯的HA-G-CS三元復合材料上培養的細胞增值率最高，說明該發明所制備的材料有很好的生物活性，在骨材料上有很好的應用前景。
[0106]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種羥基磷灰石-石墨烯-殼聚糖三元交聯還原復合材料的制備方法，其特征在于:在三元交聯還原復合材料的制備過程中，CS的交聯反應與石墨烯前驅體氧化石墨烯GO的還原反應同時原位進行;GO原位還原的形成的石墨烯網絡結構與原位交聯的CS聚合物網絡結構復合形成復合網絡結構，HA納米粒子則均勻分布于所形成的復合網絡結構中。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:具體包括以下步驟:將GO溶于蒸餾水，并超聲分散;取HA粉末加入GO水溶液中，用磁力攪拌使其均勻分散于溶液中形成GO-HA溶液，再將GO-HA溶液超聲分散得到褐色均勻溶液；向所述褐色均勻溶液中加入冰乙酸，并加入CS粉末，磁力攪拌，使CS充分溶解，得到粘稠的褐色溶液；向所述粘稠的褐色溶液中加入NaVC還原GO，隨即加入交聯劑GLP溶液，磁力攪拌1min，使NaVC，GLP充分分散溶解于體系中；將得到的粘稠褐色溶液至于烘箱中放置24小時，即得到HA-G-CS水凝膠。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于:具體包括以下步驟: (1)配制氧化石墨烯(GO)水溶液:將GO溶于蒸餾水，并600W超聲30min; (2)配制京尼平(GLP)溶液:稱取適量GLP于燒杯中，加入一定量的乙醇，500r/min磁力攪拌30min使GLP溶解，然后用乙醇溶液定容于I OmL容量瓶中備用； (3)配制GO-HA溶液:稱取一定量的HA粉末加入GO水溶液中，用500r/min磁力攪拌1min使其均勻分散于溶液中，再將GO-HA溶液600W超聲30min，得到褐色均勻溶液； (4)配制HA-GO-CS溶液:向步驟(3)所得的溶液中加入少量冰乙酸，并加入一定量CS粉末，500r/min磁力攪拌2h，使CS充分溶解，得到粘稠的褐色溶液； (5)加入還原劑和交聯劑:向步驟(4)中所得到的溶液中加入NaVC，隨即加入GLP溶液，500r/min磁力攪拌lOmin，使NaVC，GLP充分分散溶解于體系中； (6)HA-G-CS三元復合水凝膠的形成:將得到的粘稠褐色溶液至于烘箱中放置24小時，即得到HA-G-CS水凝膠。4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述GO水溶液中GO的質量分數為0.3%?1.5%。5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述GLP溶液中GLP的質量分數為5%。6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述HA粉末的量為GO水溶液質量的5?30% ο7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所加入的冰乙酸為GO水溶液體積的2%，加入的CS粉末為GO水溶液質量的I?3%。8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所加入的NaVC的質量為GO水溶液質量的I %?7.5 %，加入GLP溶液為GO水溶液體積的2.5 %?15 %。9.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于:形成水凝膠的烘箱溫度控制在30-80?C。10.根據權利要求1-9任一所述的制備方法制備的輕基磷灰石-石墨稀-殼聚糖三元交聯還原復合材料。
【專利摘要】本發明公開了一種羥基磷灰石-石墨烯-殼聚糖三元交聯還原復合材料及其制備方法，在三元交聯還原復合材料的制備過程中，CS的交聯反應與石墨烯前驅體氧化石墨烯GO的還原反應同時原位進行；GO原位還原的形成的石墨烯網絡結構與原位交聯的CS聚合物網絡結構復合形成復合網絡結構，HA納米粒子則均勻分布于所形成的復合網絡結構中。該復合物具有高的力學性能，高的孔隙率和優良的生物相容性，可改善傳統骨組織材料中羥基磷灰石的流失問題以及吸水后機械強度大大下降的問題，有望應用于骨組織修復。
【IPC分類】A61L27/42, A61L27/58, A61L27/52
【公開號】CN105536069
【申請號】CN201610006163
【發明人】楊偉, 喻鵬, 石小軍, 陳志 , 劉洋, 包睿瑩, 謝邦互, 楊鳴波
【申請人】四川大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月6日