專利名稱：一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，屬于生物材料、組織工程和生物礦化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix, ECM)是由細(xì)胞分泌到細(xì)胞外間質(zhì)中的生物大分子構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)架，它支持并連接細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理活動(dòng)。組織工程支架是利用特定生物材料構(gòu)建起來(lái)的具有細(xì)胞外基質(zhì)功能特性的人工仿生支架，是為構(gòu)建組織的細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支撐作用，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供適宜的生理微環(huán)境，引導(dǎo)組織再生修復(fù)并控制組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)。理想的組織工程支架材料要求在成分和結(jié)構(gòu)上都接近自然組織的細(xì)胞外基質(zhì)。 利用類似于細(xì)胞外基質(zhì)成分中的蛋白或糖胺聚糖等天然大分子來(lái)構(gòu)建三維組織工程支架 [38]，相比于合成高分子材料，可以更好地支持細(xì)胞的生長(zhǎng)，引導(dǎo)缺損組織的修復(fù)和重建。而在結(jié)構(gòu)上，機(jī)體組織具有納米-微米-宏觀的多尺度空間分布特點(diǎn)。這種多尺度結(jié)構(gòu)與其成分一道賦予了組織重要的生物學(xué)性能和力學(xué)性能。機(jī)體骨組織是由有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分經(jīng)過(guò)精巧組裝構(gòu)成的復(fù)合物，并具有典型的多尺度分布結(jié)構(gòu)。其有機(jī)成分主要包括大量的膠原蛋白和少量的非膠原蛋白及多糖等細(xì)胞外基質(zhì)成分；無(wú)機(jī)相主要是以低結(jié)晶度的納米羥基磷灰石(Hydr0Xyapatite，HA)為主的鈣磷礦物。膠原是細(xì)胞外基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)蛋白，具有良好的生物相容性和完全的生物降解性， 同時(shí)也具備較高的抗張強(qiáng)度和彈性模量；羥基磷灰石不僅有良好的生物相容性，還具有骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性。因而仿照骨組織構(gòu)建膠原與羥基磷灰石為代表的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合支架材料是近年組織工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，制備以膠原為主的天然高分子與無(wú)機(jī)礦物復(fù)合而成的復(fù)合支架材料有直接共混法、共沉淀法、原位合成法和模擬體液礦化法等[李志宏，武繼民，許媛媛.納米羥基磷灰石-膠原蛋白-殼聚糖復(fù)合生物材料.功能材材，2007增刊，38 :1748-1750 ；廖素三， 崔福齋，張偉.組織工程中膠原基納米骨復(fù)合材料的研制.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào)，2003， 25(1) 36-39 ；Xinyu Shen,Li Chen,Xuan Cai,Tong Tong, Hua Tong，Jiming Hu,A Novel Method for the Fabrication of Homogeneous Hydroxyapatite/Collagen Nanocomposite and Nanocomposite Scaffold with Hierarchical Porosity.J Mater Sci :Mater Med. 2011,22(2) J99-305 ；章文苑，律規(guī)婧.納米羥基磷灰石/I型膠原/殼聚糖復(fù)合支架材料的制備與優(yōu)化，生物骨科材料與臨床研究，2011，8 (3) 1-4 ；Zhang LJ, Feng XS, Liu HG, et al. Hydroxyapatite/collagen composite materials formation in simulated body fluid environment. Materials Letters,2004,58(6) :719-722 ；Al-Munajjed A A, Plunkett N A,Gleeson J. ,Weber Τ.,Jungreuthmayer C,Levingstone T,Hammer J0'Brien F J. J. Biomed. Mater. Res. B =Appl. Biomater.，2009,90 (2) :584-591]。這些方法所制得的復(fù)合材料在成分上仿生了自然骨組織基質(zhì)。而直接共混法中，納米羥基磷灰石粉體在與生物大分子溶液混合的過(guò)程中易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致所得復(fù)合材料的性能可控性差；共沉淀法、原位合成法及模擬體液礦化等方法雖然在不同程度上模擬鈣磷礦物對(duì)大分子基質(zhì)的生物礦化過(guò)程，但所制備的復(fù)合材料在其微結(jié)構(gòu)上只存在單一的納米級(jí)尺度分布(無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)納米纖維)，不具備自然機(jī)體組織的納米-微米-宏觀的多尺度結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。利用自組裝法可以制備出具有分級(jí)結(jié)構(gòu)(包括納米級(jí)、微米級(jí)和毫米級(jí))的膠原 / ^ ^ ^^ ^ [Nassif N, Gobeaux F, Seto J, Belamie E, Davidson P, Panine P, Mosser G, Fratzl P, Guille MMG. Self-Assembled Collagen—Apatite Matrix with Bone-like Hierarchy. Chem. Mater.，2010，22 :3307-3309]。但是該方法對(duì)膠原蛋白所處狀態(tài)有特殊要求，即要求極高濃度(300mg/ml)的液晶狀態(tài)下的膠原蛋白與羥基磷灰石進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，以能得到微米尺度的羥基磷灰石形核。這樣的特殊要求使該方法的應(yīng)用受限， 且膠原基質(zhì)的礦化程度較低。在微米級(jí)羥基磷灰石微粒的獲得中，有用油包水的微乳液法并后續(xù)高溫?zé)Y(jié)來(lái)制備羥基磷灰石微球[薛輝，蔡玉榮，姚菊明.微乳液法制備多孔中空羥基磷灰石微球的研究.浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，觀(3) :338-342]。這種方法涉及使用有機(jī)溶劑和高溫?zé)Y(jié)， 不能滿足在生物大分子存在條件下制備的要求，且制得的微球粒徑達(dá)幾百至上千微米。有研究者利用仿生方法，以牙基質(zhì)蛋白和I型膠原蛋白為大分子基質(zhì)來(lái)誘導(dǎo)并控制羥基磷灰石成核和分級(jí)組裝，得到粒徑達(dá)幾十微米的羥基磷灰石微球[Matrix Macromolecules in Hard Tissues Control the Nucleation and Hierarchical Assembly of Hydroxyapatite Sivakumar Gajjeraman, Karthikeyan Narayanan, Jianjun Hao, Chunlin Qin, and Anne George. J. Biol. Chem. , 2007, 282 (2) :1193-1204] 這種制備方法需要在半固式的結(jié)晶介質(zhì)中才能實(shí)施，晶體誘導(dǎo)生長(zhǎng)的周期很長(zhǎng)(40天以上)，并且少量的基質(zhì)大分子只是作為成核誘導(dǎo)劑而不足構(gòu)成支架網(wǎng)絡(luò)。在水熱法合成羥基磷灰石中引入聚電解質(zhì)聚苯乙苯磺酸鹽作為改性劑，可以制得二十多微米左右的具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石微球[Yongsheng Wang, Meer Saiful Hassan,Poernomo Gunawan, Raymond Lau,Xin Wang, Rong Xu. Polyelectrolyte mediated formation of hydroxyapatite microspheres of controlled size and hierarchical structure. J. Colloid Interface Sci.，2009，339 :69-77]。但該方法包括在 100°C 以上的高溫下處理十多個(gè)小時(shí)的步驟，因而不能用于在生物大分子基質(zhì)內(nèi)合成羥基磷灰石微粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法。其特點(diǎn)是在以膠原為主的生物大分子存在條件下合成微米級(jí)CaCO3微球，以CaCO3微球?yàn)槟０?，通過(guò)CaCO3微球模板在磷酸鹽溶液環(huán)境中向鈣磷礦物的轉(zhuǎn)化而得到羥基磷灰石微球，同時(shí)利用膠原大分子自組裝而得到結(jié)合有羥基磷灰石微球的三維纖維網(wǎng)絡(luò)雜化凝膠，進(jìn)而得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料，解決了在溫和條件下于生物大分子基質(zhì)內(nèi)難以原位合成微米級(jí)羥基磷灰石微球的難題。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)。
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1、構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制純膠原溶液或配制含有離子型天然多糖的膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%。在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L,之后與濃度為0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min。以上操作溫度保持為 40C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴20 40°C恒溫4 40h，制得膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠。將膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05 0. 5mol/L 的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液中，磷酸鹽水溶液的溫度通過(guò)水浴控溫，于25 40°C恒溫1 10天，每1-2天更換一次磷酸鹽水溶液。最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5 次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。2、構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL。在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L，之后與濃度為 0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min后加入離子型天然多糖溶液，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴20 40°C恒溫4 40h，制得膠原 /CaC03微球復(fù)合凝膠。將膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05 0. 5mol/L的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液中，磷酸鹽水溶液的溫度通過(guò)水浴控溫，于25 40°C恒溫1 10天， 每1-2天更換一次磷酸鹽水溶液。最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。3、構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制膠原溶液或配制含有離子型天然多糖的膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%。在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L，之后與濃度為0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min，再加入按鈣磷比為 1.67計(jì)算所得量的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴25 40°C恒溫1 10天。制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。4、構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL。在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L，之后與濃度為 0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min后加入離子型天然多糖溶液，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%，之后再加入按鈣磷比為1. 67計(jì)算所得量的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴25 40°C恒溫1 10天。制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。含鈣無(wú)機(jī)鹽為氯化鈣或硝酸鈣。含碳酸根無(wú)機(jī)鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉或碳酸氫銨中的任一種。含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽為磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫鈉或磷酸二氫鉀中的任一種。生物大分子為膠原和離子型天然多糖。膠原為I型膠原；離子型天然多糖為殼聚糖、透明質(zhì)酸鈉、海藻酸鈉、硫酸葡聚糖、肝素鈉、硫酸軟骨素或硫酸角質(zhì)素中的任一種。構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法制備得到的膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料用于組織工程、生物礦化或藥物釋放載體。本發(fā)明中復(fù)合支架材料中的有機(jī)生物大分子基質(zhì)成分和含量是在以膠原為核心的基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整離子型天然多糖的種類、比例以及膠原濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的；復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)成分的羥基磷灰石微球的粒徑是通過(guò)調(diào)整預(yù)先在大分子基質(zhì)中合成的CaCO3微球模板的粒徑來(lái)控制的；CaCO3微球模板的粒徑是通過(guò)調(diào)整含鈣無(wú)機(jī)鹽和含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。材料組成成分及結(jié)構(gòu)的表征測(cè)試通過(guò)傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析(FTIR)、X射線衍射分析(XRD)和掃描電鏡分析 (SEM)得知，本發(fā)明制得的復(fù)合支架材料是由膠原纖維網(wǎng)絡(luò)或膠原多糖復(fù)合纖維網(wǎng)絡(luò)與羥基磷灰石微球構(gòu)成的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合體；在大分子基質(zhì)中預(yù)先合成的CaCO3微球模板在含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽液環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了向羥基磷灰石微球的轉(zhuǎn)化；復(fù)合支架材料的結(jié)構(gòu)在空間尺度分布上具備包括有納米、微米和宏觀的多尺度分布特性。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明中膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法新穎而簡(jiǎn)單。在膠原為主的生物大分子基質(zhì)中預(yù)先合成CaCO3微球作為模板，利用膠原分子自組裝成纖得到復(fù)合凝膠體；同時(shí)，通過(guò)CaCO3微球模板向磷酸鈣礦物轉(zhuǎn)化而得到結(jié)合在基質(zhì)纖維網(wǎng)絡(luò)中的微米級(jí)羥基磷灰石微球。2.實(shí)現(xiàn)了在膠原為主的生物大分子基質(zhì)中原位合成微米級(jí)羥基磷灰石微球，包括膠原大分子自組裝成纖與CaCO3微球模板向羥基磷灰石微球轉(zhuǎn)化的同時(shí)進(jìn)行。3.本發(fā)明中的復(fù)合支架材料的制備條件溫和。通過(guò)CaCO3微球模板轉(zhuǎn)化的方法途徑解決了在生物大分子存在下難以在溫和條件中原位合成微米級(jí)羥基磷灰石微球的難題。4.本發(fā)明中的復(fù)合支架材料在結(jié)構(gòu)上具有納米、微米及宏觀的多尺度結(jié)構(gòu)特性。 復(fù)合支架材料中包括構(gòu)成大分子基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的納米級(jí)纖維、微米級(jí)羥基磷灰石微球以及構(gòu)成羥基磷灰石微球的納米級(jí)羥基磷灰石晶粒。5.構(gòu)成本發(fā)明中復(fù)合支架材料中的羥基磷灰石微球的納米粒子是低結(jié)晶度的碳酸根替代型的羥基磷灰石晶粒，具有可降解性，類似于生物合成得到的羥基磷灰石。
6.適用范圍廣。本發(fā)明制備的膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料適于用作骨組織工程的細(xì)胞支架材料；也可用作可注射型材料而用于骨缺損的填充修復(fù)和組織的誘導(dǎo)再生；也可作為藥物或生長(zhǎng)因子的載體材料而用于生物醫(yī)學(xué)的組織工程領(lǐng)域。


圖IA膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠掃描電鏡照片，表明膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠是由膠原纖維網(wǎng)絡(luò)與結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)中的CaCO3微球構(gòu)成的；膠原纖維與CaCO3微球的復(fù)合是相互貫穿絆縛的融合；微米級(jí)CaCO3微球進(jìn)一步由納米級(jí)CaCO3粒子構(gòu)成。圖IB膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠紅外光譜圖展示了碳酸根特征吸收峰的出現(xiàn)。圖IC X射線衍射圖譜表明膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠中的無(wú)機(jī)微球成分屬于球霰石和方解石型的CaCO3。圖2A經(jīng)過(guò)CaCO3微球模板的磷酸鈣化轉(zhuǎn)化而制得的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的掃描電鏡照片，表明轉(zhuǎn)化后復(fù)合材料中微球的形貌發(fā)生很大變化。羥基磷灰石微球與膠原纖維的復(fù)合保持了互穿絆縛的融合特征。圖2B膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的紅外光譜圖展示了多個(gè)磷酸根特征吸收峰的出現(xiàn)，同時(shí)也存在碳酸根的特征吸收峰，表明轉(zhuǎn)化后復(fù)合材料中無(wú)機(jī)微球的成分是碳酸型羥基磷灰石。圖2C膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的X射線衍射圖譜證明了羥基磷灰石的主要特征衍射峰的存在。這表明復(fù)合凝膠中CaCO3微球模板實(shí)現(xiàn)了向低結(jié)晶度羥基磷灰石微球的轉(zhuǎn)化。圖3A浸于磷酸鹽水溶液中經(jīng)過(guò)CaCO3微球模板的磷酸鈣化轉(zhuǎn)化而制得的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料掃描電鏡照片，同圖2A，羥基磷灰石微球由納米級(jí)片狀羥基磷灰石晶體構(gòu)成。羥基磷灰石微球與膠原纖維的復(fù)合保持了互穿絆縛的融合特征。圖;3B膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的紅外光譜圖展示了多個(gè)磷酸根特征吸收峰的出現(xiàn)，同時(shí)也存在碳酸根的特征吸收峰，表明轉(zhuǎn)化后復(fù)合材料中無(wú)機(jī)微球的成分是碳酸型羥基磷灰石。圖3C膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的X射線衍射圖譜顯示了較圖2中更多的羥基磷灰石特征衍射峰的出現(xiàn)。這表明復(fù)合凝膠中CaCO3微球模板不僅實(shí)現(xiàn)了向羥基磷灰石微球的轉(zhuǎn)化，而且羥基磷灰石的結(jié)晶性更好一些。圖4A作為對(duì)照樣的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠的掃描電鏡照片。圖4B通過(guò)在已合成CaCO3微球模板的膠原溶液中引入磷酸鹽，使膠原分子自組裝與CaCO3微球模板向羥基磷灰石微球轉(zhuǎn)化同時(shí)進(jìn)行制備膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的掃描電鏡照片，羥基磷灰石微球由納米級(jí)窄片狀羥基磷灰石晶體構(gòu)成。羥基磷灰石微球與膠原纖維的復(fù)合仍保持了互穿絆縛的融合特征。圖4C作為對(duì)照樣的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠的紅外光譜圖。圖4D所制得的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的紅外光譜圖。譜圖展示了多個(gè)磷酸根特征吸收峰的出現(xiàn)，同時(shí)也存在碳酸根的特征吸收峰，表明轉(zhuǎn)化后復(fù)合材料中無(wú)機(jī)微球的成分是碳酸型羥基磷灰石。圖4E所制得的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的X射線衍射圖譜。圖譜中羥基磷灰石主要特征衍射峰的存在證明了 CaCO3微球模板實(shí)現(xiàn)了向低結(jié)晶度羥基磷灰石微球的轉(zhuǎn)化。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行具體的描述，有必要在此提出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1以pH3的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為8mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. lmol/L，之后與濃度為0. lmol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)anin。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于25°C水浴恒溫16小時(shí)，得到膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠，其掃描電鏡照片詳見(jiàn)圖IA ；其化學(xué)成分及物相晶體分析分別詳見(jiàn)圖IB和圖1C。將膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 2mol/L的磷酸氫二鈉水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于37°C恒溫3天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料，其掃描電鏡照片詳見(jiàn)圖2A ；其化學(xué)成分及晶體物相分析分別詳見(jiàn)圖2B和圖2C。實(shí)施例2以pH2的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為6mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03mol/L，之后與濃度為0. 03mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)0.5min。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于水浴恒溫14小時(shí)，得到膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠，將其浸于濃度為 0. 4mol/L的磷酸氫二鈉水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于35°C恒溫7天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料，其掃描電鏡照片詳見(jiàn)圖3A ；其化學(xué)成分及物相晶體分析分別詳見(jiàn)圖3B和圖3C。實(shí)施例3以pH3. 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為:3mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 06mol/L，之后與濃度為0. 06mol/L的碳酸氫銨水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)5min。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于25°C水浴恒溫12小時(shí)，得到膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠，將其浸于濃度為 0. 5mol/L的磷酸氫二銨水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于32°C恒溫2天，每2天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例4以pH2. 5的鹽酸配制含有殼聚糖的膠原溶液，膠原濃度為10mg/mL，殼聚糖含量占體系大分子總質(zhì)量的10%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 08mol/L,之后與濃度為0. 08mol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)8min。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于30°C水浴恒溫18 小時(shí)，得到結(jié)合有殼聚糖的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(殼聚糖)/CaCO3微球)。 將膠原(殼聚糖)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 2mol/L的磷酸氫二銨水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于35°C恒溫3天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(殼聚糖)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(殼聚糖)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例5以pH3的鹽酸配制含有硫酸軟骨素的膠原溶液，膠原濃度為12mg/mL，硫酸軟骨素含量占體系大分子總質(zhì)量的15%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. lmol/L，之后與濃度為0. lmol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)lOmin。 以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于22°C水浴恒溫 M小時(shí)，得到結(jié)合有硫酸軟骨素的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸軟骨素)/ CaCO3微球)。將膠原(硫酸軟骨素)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. lmol/L的磷酸氫二鈉水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于38°C恒溫5天，每2天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸軟骨素)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸軟骨素)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例6以pH3. 5的鹽酸配制含有硫酸角質(zhì)素的膠原溶液，膠原濃度為15mg/mL，硫酸角質(zhì)素含量占體系大分子總質(zhì)量的20%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 15mol/L，之后與濃度為0. 15mol/L的碳酸氫銨水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng) 15min。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于30°C水浴恒溫30小時(shí)，得到結(jié)合有硫酸角質(zhì)素的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸角質(zhì)素)/CaCO3微球)。將膠原(硫酸角質(zhì)素)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 08mol/L 的磷酸氫二銨水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于40°C恒溫4天，每2天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸角質(zhì)素)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FI1R及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸角質(zhì)素)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例7以pH4的鹽酸配制含有硫酸葡聚糖的膠原溶液，膠原濃度為17mg/mL，硫酸葡聚糖含量占體系大分子總質(zhì)量的30%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 12mol/L，之后與濃度為0. 12mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng) ISmin0以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于20°C水浴恒溫40小時(shí)，得到結(jié)合有硫酸葡聚糖的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸葡聚糖)/CaCO3微球)。將膠原(硫酸葡聚糖)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05mol/ L的磷酸氫二鈉水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于25°C恒溫10天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗4次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸葡聚糖)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FI1R及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸葡聚糖)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例8以pH4的鹽酸配制含有肝素鈉的膠原溶液，膠原濃度為12mg/mL，肝素鈉含量占體系大分子總質(zhì)量的5%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為 0. 25mol/L,之后與濃度為0. 25mol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)lOmin。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于水浴恒溫M小時(shí)，得到結(jié)合有肝素鈉的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(肝素鈉)/CaCO3微球)。 將膠原(肝素鈉)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05mol/L的磷酸氫二銨水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于37°C恒溫3天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(肝素鈉)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(肝素鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例9以pH3的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為15mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 3mol/L，之后與濃度為0. 3mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)IOmin后加入海藻酸鈉溶液，含量占體系中的大分子總質(zhì)量的35 %。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至燒杯中，于水浴恒溫16小時(shí)，得到結(jié)合有海藻酸鈉的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(海藻酸鈉)/CaCO3微球)。將膠原(海藻酸鈉)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05mol/L的磷酸氫二銨水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于38°C恒溫4天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(海藻酸鈉)/ 羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(海藻酸鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例10以pH4. 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為llmg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 2mol/L，之后與濃度為0. 2mol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)20min后加入透明質(zhì)酸鈉溶液，含量占體系中的大分子總質(zhì)量的 25%。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至燒杯中，于水浴25°C 恒溫18小時(shí)，得到結(jié)合有透明質(zhì)酸鈉的膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(透明質(zhì)酸鈉)/CaCO3微球)。將膠原(透明質(zhì)酸鈉)/CaCO3微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 2mol/L的磷酸氫二鈉水溶液中，溶液溫度通過(guò)水浴控溫，于35°C恒溫8天，每天更換一次磷酸鹽水溶液。之后將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(透明質(zhì)酸鈉)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FI1R及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(透明質(zhì)酸鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例11以pH2的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為13mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中先加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 2mol/L，之后與濃度為0. 2mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)3min，將反應(yīng)混合液分為兩份，一份作為對(duì)照樣；在攪拌條件下按鈣磷比為1.67向另一份加入磷酸氫二鈉水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將以上兩份反應(yīng)所得混合液低速離心后分別轉(zhuǎn)移至燒杯中，于水浴35°C恒溫2天，分別得到膠原/CaCO3微球復(fù)合凝膠和膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料，其掃描電鏡照片詳見(jiàn)圖4B，其化學(xué)成分及物相晶體分析分別詳見(jiàn)圖4D和圖4E。作為對(duì)照樣的膠原/ CaCO3微球復(fù)合材料的掃描電鏡照片詳見(jiàn)圖4A，其化學(xué)成分分析詳見(jiàn)圖4C。實(shí)施例12以pH3的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為15mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. lmol/L，之后與濃度為0. lmol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)lOmin，再按鈣磷比為1. 67加入磷酸氫二銨水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至燒杯中，于水浴37°C恒溫4天，得到膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例13以pH2的鹽酸配制含有殼聚糖的膠原溶液，膠原濃度為10mg/mL，殼聚糖含量占體系大分子總質(zhì)量的25%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 15mol/L,之后與濃度為0. 15mol/L的碳酸氫銨水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)15min，再按鈣磷比為1.67加入磷酸二氫鈉水溶液。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于38°C水浴恒溫5天，得到結(jié)合有殼聚糖的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(殼聚糖)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗4次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(殼聚糖)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。 通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(殼聚糖)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例14以pH3的鹽酸配制含有硫酸軟骨素的膠原溶液，膠原濃度為％ig/mL，硫酸軟骨素含量占體系大分子總質(zhì)量的20%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 06mol/L，之后與濃度為0. 09mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng) 20min，再按鈣磷比為1.67加入磷酸二氫鉀水溶液。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于40°C水浴恒溫3天，得到結(jié)合有硫酸軟骨素的膠原/ 羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸軟骨素)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸軟骨素)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸軟骨素)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例15以pH2. 5的鹽酸配制含有硫酸角質(zhì)素的膠原溶液，膠原濃度為8mg/mL，硫酸角質(zhì)素含量占體系大分子總質(zhì)量的15%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 22mol/L，之后與濃度為0. 22mol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)15min，再按鈣磷比為1.67加入磷酸氫二銨水溶液。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于37°C水浴恒溫7天，得到結(jié)合有硫酸角質(zhì)素的膠原/ 羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸角質(zhì)素)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸角質(zhì)素)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸角質(zhì)素)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例16以pH3的鹽酸配制含有肝素鈉的膠原溶液，膠原濃度為llmg/mL，肝素鈉含量占體系大分子總質(zhì)量的10%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 08mol/L,之后與濃度為0. 08mol/L的碳酸氫鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)15min，再按鈣磷比為1.67加入磷酸二氫鈉水溶液。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于33°C水浴恒溫10天，得到結(jié)合有肝素鈉的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(肝素鈉)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗 5次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(肝素鈉)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(肝素鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例17以pH3的鹽酸配制含有硫酸葡聚糖的膠原溶液，膠原濃度為6mg/mL，硫酸葡聚糖含量占體系大分子總質(zhì)量的30%。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 12mol/L，之后與濃度為0. 12mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng) 20min，再按鈣磷比為1.67加入磷酸氫二鈉水溶液。以上操作溫度保持在4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移到燒杯中，于30°C水浴恒溫8天，得到結(jié)合有硫酸葡聚糖的膠原/ 羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(硫酸葡聚糖)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗4次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(硫酸葡聚糖)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(硫酸葡聚糖)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例18以pH4的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為8mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入氯化鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 16mol/L，之后與濃度為0. 16mol/L的碳酸氫銨水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)5min后加入海藻酸鈉溶液，含量占體系中的大分子總質(zhì)量的40 %， 再按鈣磷比為1.67加入磷酸氫二鈉水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移燒杯中，于水浴37°C恒溫4天，得到結(jié)合有海藻酸鈉的膠原/羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(海藻酸鈉)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(海藻酸鈉)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(海藻酸鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。實(shí)施例19以pH4的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為10mg/mL。在攪拌條件下向膠原溶液中加入硝酸鈣水溶液，鈣離子的終濃度為0. 05mol/L，之后與濃度為0. 05mol/L的碳酸鈉水溶液迅速混合，攪拌反應(yīng)IOmin后加入透明質(zhì)酸鈉溶液，含量占體系中的大分子總質(zhì)量的50%， 再按鈣磷比為1.67加入磷酸氫二銨水溶液。以上操作溫度保持為4°C。將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移燒杯中，于水浴40°C恒溫1天(M小時(shí))，得到結(jié)合有透明質(zhì)酸鈉的膠原 /羥基磷灰石微球復(fù)合凝膠(表示為膠原(透明質(zhì)酸鈉)/羥基磷灰石微球)。將復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3次以除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原(透明質(zhì)酸鈉)/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。通過(guò)SEM、FTIR及XRD證明復(fù)合支架材料中無(wú)機(jī)相羥基磷灰石微球的生成及有機(jī)組成成分膠原(透明質(zhì)酸鈉)纖維網(wǎng)絡(luò)的存在。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制純膠原溶液或配制含有離子型天然多糖的膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%，在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L，之后與濃度為0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min，以上操作溫度保持為 4°C，將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴20 40°C恒溫4 40h，制得膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠；將膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05 0. 5mol/L 的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液中，磷酸鹽水溶液的溫度通過(guò)水浴控溫，于25 40°C恒溫1 10天，每1-2天更換一次磷酸鹽水溶液；最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5 次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。
2.—種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L,之后與濃度為0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min后加入離子型天然多糖溶液，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%，以上操作溫度保持為4°C，將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴20 40°C恒溫4 40h，制得膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠；將膠原/CaC03微球復(fù)合凝膠浸于濃度為0. 05 0. 5mol/L的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液中，磷酸鹽水溶液的溫度通過(guò)水浴控溫，于25 40°C恒溫1 10天，每1-2天更換一次磷酸鹽水溶液；最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。
3.一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制純膠原溶液或配制含有離子型天然多糖的膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%，在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L，之后與濃度為0. 03 0.3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min，再加入按鈣磷比為1.67計(jì)算所得量的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液，以上操作溫度保持為4°C，將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴25 40°C恒溫1 10天；最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。
4.一種構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于方法包括以下步驟以pH2 5的鹽酸配制膠原溶液，膠原濃度為2 20mg/mL，在攪拌條件下，向膠原溶液中先加入含鈣無(wú)機(jī)鹽水溶液，鈣離子的終濃度為0. 03 0. 3mol/L,之后與濃度為0. 03 0. 3mol/L的含碳酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液相混合，攪拌反應(yīng)0. 5 20min后加入離子型天然多糖溶液，多糖含量占體系大分子總質(zhì)量的5 50%，之后再加入按鈣磷比為1. 67計(jì)算所得量的含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽水溶液，以上操作溫度保持為4°C，將反應(yīng)所得混合液低速離心后轉(zhuǎn)移至一定容器中，于水浴25 40°C恒溫1 10天；最后制得的復(fù)合凝膠置于去離子水中浸洗3 5次除去其中殘留的鹽分，冷凍干燥后得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于含鈣無(wú)機(jī)鹽為氯化鈣或硝酸鈣。
6.如權(quán)利要求1-4之一所構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于含碳酸根無(wú)機(jī)鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉或碳酸氫銨中的任一種。
7.如權(quán)利要求1-4之一所述構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于含磷酸根的無(wú)機(jī)鹽為磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫鈉或磷酸二氫鉀中的任一種。
8.如權(quán)利要求1-4之一所述構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特征在于生物大分子為膠原和離子型天然多糖；膠原為I型膠原；離子型天然多糖為殼聚糖、透明質(zhì)酸鈉、海藻酸鈉、硫酸葡聚糖、肝素鈉、硫酸軟骨素或硫酸角質(zhì)素中的任一種。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述構(gòu)建膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法制備得到的膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料。
10.如權(quán)利要求9所述膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料用于組織工程、生物礦化或藥物釋放載體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料的制備方法，其特點(diǎn)是在膠原為主的生物大分子存在條件下合成微米級(jí)CaCO3微球，以CaCO3微球?yàn)槟０?，通過(guò)CaCO3微球模板在磷酸鹽溶液環(huán)境中向鈣磷礦物的轉(zhuǎn)化而得到羥基磷灰石微球，同時(shí)利用膠原大分子自組裝形成三維纖維網(wǎng)絡(luò)而得到結(jié)合有羥基磷灰石微球的雜化凝膠，進(jìn)而得到膠原基生物大分子/羥基磷灰石微球復(fù)合支架材料，實(shí)現(xiàn)了溫和條件下于生物大分子基質(zhì)內(nèi)原位合成微米級(jí)羥基磷灰石微球。這種膠原基復(fù)合支架材料中的鈣磷微球是由碳酸型羥基磷灰石構(gòu)成，在成分上具有良好的仿生性和生物相容性；同時(shí)該復(fù)合支架材料在結(jié)構(gòu)上具有納米、微米至宏觀的多尺度分布特性。
文檔編號(hào)A61L27/24GK102416200SQ20111039610
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者魏清榮 申請(qǐng)人:四川大學(xué)