一種聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架的制備方法，屬于生物技術領域。
【背景技術】
[0002]每年由于各種創傷、感染、腫瘤或先天性疾病等原因而造成骨折、骨缺損的患者全世界達幾百萬人。醫學臨床上用自體骨及異體骨移植來修復骨缺損，雖解決了生物相容性問題，但會增加患者的痛苦或增加感染的機會，而移植所需的人體骨也不易獲取。因此，研制人們研制出了理想的骨缺損修復材料。目前，在醫學領域中常用的骨缺損修復的支架材料主要包括聚磷酸鈣材料、高分子材料及復合材料等。由于高分子材料具有一定的生物相容性、可降解性、易于加工成型、一定的力學強度、降解產物無毒等特性，在作為骨修復支架材料方面已取得較好的效果且應用廣泛。但由于其彈性模量低，受力時間長時支架容易變形，導致種植細胞損傷，降解時間長，且降解過程中所產生的酸性代謝產物會降低支架周圍組織PH值，引起體內產生炎癥，不利于細胞修復，導致骨修復失敗，從而在一定程度上限制了其的應用。聚磷酸鈣是研制的一種新型無機修復材料，它是一種無機聚合物，元素組成與自然骨的無機質相似，磁場刺激可以加速骨的愈合過程，將二者復合既可以解決生物相容性問題，又可起到誘導或刺激新骨形成的作用。聚磷酸鈣作為組織工程支架材料已逐漸成為研究的熱點，但它也存在降解速率慢、脆性大等問題。因此在此基礎上研究出一種降解速率快、脆性小，骨缺損修復效果好的骨缺損修復材料，具有重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題:針對以高分子材料作為骨缺損修復的支架材料，由于其彈性模量低，受力時間長時支架容易變形，導致種植細胞損傷，降解時間長，且以聚磷酸鈣作為骨缺損修復的支架材料，降解速率慢，脆性大的弊端，提供了一種通過收集蛛絲，經浸泡、干燥后，與甲酸溶液混合水浴加熱，再進行透析、離心處理得高純蛛絲蛋白，與聚乳酸等物質混合濃縮后，加入聚磷酸鈣中對其進行復合改性制得生物骨支架的方法。本發明所得產品彈性模量高、脆性小，降解速率高于其他產品12%以上，與組織相容性好。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)收集漏斗網蛛的蛛絲，將其浸泡蒸餾水中2?3h，隨后在20?30°C下干燥40?48h，收集干燥蛛絲，按固液質量比1:10，將干燥蛛絲置于質量分數為1%的甲酸溶液中，在65?70°C下水浴加熱24?30h;
(2)待加熱完成后，將溶液置于透析膜中，于O?5°C下透析處理2?3天，隨后收集透析蛛絲蛋白，將其置于離心機中，以2000?2500r/min高速離心分離，收集下層沉淀，得高純蛛絲蛋白；
(3)按重量份數計，選取5?25份聚乳酸、25?35份丙酮和20?25份上述制備的高純蛛絲蛋白和30?35份甲酸，攪拌混合并旋轉蒸發至原有體積的1/10，得復合蛛絲蛋白液；
(4)按重量份數計，選取25?35份上述制備的復合蛛絲蛋白液、62?67份磷酸鈣粉末和3?8份碳酸氫錢，攪拌混合并置于60?65 °C水浴加熱處理，待攪拌至產生的氣泡大小均一后，將其填充至不銹鋼模具中，所述不銹鋼模具規格為5mm X 5mm X 5mm ；
(5)填充完畢，用液氮將其冷卻至-85?-80°C，22?24h后以3°C/min程序升溫至5°C下真空干燥，即可制備得一種聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架。
[0005]本發明制得的聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架彎曲強度為121?124MPa，彎曲模量為7.21?7.256?&，抗折強度達8.9?12.310^，氣孔率達41.2?42.75%。
[0006]本發明的應用方法:將本發明的聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架和自體骨分別用于狗體上顎骨的修復，4?6個月后，通過掃描電鏡觀察，長入該生物骨支架中的骨組織比植入自體骨的量多，與組織相容性好，降解速率高于其他產品12%以上，脆性小，可有效加速骨的愈合。
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(I)本發明制備方法簡單，所得產品彈性模量高，不易變形，受力時間長，與組織相容性好；
(2 )降解速率高于其他產品12%以上，脆性小，可有效加速骨的愈合。
【具體實施方式】
[0008]首先收集漏斗網蛛的蛛絲，將其浸泡蒸餾水中2?3h，隨后在20?30°C下干燥40?48h，收集干燥蛛絲，按固液質量比1:10，將干燥蛛絲置于質量分數為1%的甲酸溶液中，在65?70°C下水浴加熱24?30h;待加熱完成后，將溶液置于透析膜中，于O?5°C下透析處理2?3天，隨后收集透析蛛絲蛋白，將其置于離心機中，以2000?2500r/min高速離心分離，收集下層沉淀，得高純蛛絲蛋白；再按重量份數計，選取5?25份聚乳酸、25?35份丙酮和20?25份上述制備的高純蛛絲蛋白和30?35份甲酸，攪拌混合并旋轉蒸發至原有體積的1/10，得復合蛛絲蛋白液;按重量份數計，選取25?35份上述制備的復合蛛絲蛋白液、62?67份磷酸鈣粉末和3?8份碳酸氫銨，攪拌混合并置于60?65°C水浴加熱處理，待攪拌至產生的氣泡大小均一后，將其填充至不銹鋼模具中，所述不銹鋼模具規格為5mm X 5mm X 5mm;最后填充完畢，用液氮將其冷卻至-85?-80°C，22?24h后以3°C/min程序升溫至5°C下真空干燥，SP可制備得一種聚乳酸復合漏斗蛛絲蛋白改性聚磷酸鈣生物骨支架。
[0009]實例I
首先收集漏斗網蛛的蛛絲，將其浸泡蒸餾水中2h，隨后在20°C下干燥40h，收集干燥蛛絲，按固液質量比1:10，將干燥蛛絲置于質量分數為1%的甲酸溶液中，在65 °C下水浴加熱24h;待加熱完成后，將溶液置于透析膜中，于O V下透析處理2天，隨后收集透析蛛絲蛋白，將其置于離心機中，以2000r/min高速離心分離，收集下層沉淀，得高純蛛絲蛋白；再按重量份數計，選取5份聚乳酸、35份丙酮和25份上述制備的高純蛛絲蛋白和35份甲酸，攪拌混合并旋轉蒸發至原有體積的1/10，得復合蛛絲蛋白液;按重量份數計，選取25份上述制備的復合蛛絲蛋白液、67