本發明涉及一種新型復合仿生水凝膠的制備方法,特別是一種β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠的制備方法。
背景技術:
在骨組織修復生物醫學工程領域,殼聚糖(chitosan)相關材料的研究備受關注,殼聚糖是由甲殼素經n-脫乙酰化處理后得到,是目前發現的惟一天然堿性多糖,具有良好的生物降解性和生物相容性,而且還具有選擇性促進表皮細胞生長、促進骨組織修復的獨特的生物活性。作為良好的骨組織生物醫學工程材料,要求該材料能夠與骨組織的組成接近,能夠提供給骨組織細胞一個良好的細胞外仿生環境。人體的骨組織是由有機物與無機材料所共同形成的復合結構,β-磷酸三鈣(β-tcp,β-tricalciumphosphate)與生物體內硬組織的主要成分磷酸鈣其結構和化學組成非常相似,具有良好的生物相容性和生物活性,目前在臨床醫學上,已被廣泛應用于骨組織的修復與替代。目前,β-磷酸三鈣/殼聚糖復合生物陶瓷材料以及三維支架材料已經研發成功,但當臨床中遇到需要快速進行骨骼填充、骨組織修復部位環境復雜,或需要進行微創骨修復治療時,以上材料就有了應用局限性,如能將同樣具有良好生物相容性的β-磷酸三鈣與殼聚糖制備成復合仿生水凝膠,則可以克服以上缺點,得到可適應復雜骨修復環境的、適宜微創手術應用的新型生物醫學材料。
技術實現要素:
本發明的目的是為了克服現有的骨修復材料在需要快速進行骨骼填充、骨組織修復部位環境復雜,或需要進行微創骨修復治療時的應用局限性,提供一種制備簡單、成本低廉、合成安全的新型復合仿生水凝膠的制備方法。
按照本發明提供的技術方案,首先將殼聚糖用一定濃度的稀醋酸溶液溶解,將β-甘油磷酸鈉(β-gp,β-glycerophosphate)溶于適當的三蒸水中,將以上兩份溶液置于4℃的冰箱中過夜保存使其穩定,然后在持續攪拌下將適當量的β-磷酸三鈣粉末加入上述殼聚糖溶液中,冰浴,加入適當濃度的β-gp溶液,ph中性環境下,逐滴加入少量乙二醛(gl,glyoxal),將以上混合溶液在37℃下過夜放置,形成水凝膠,將制備好的水凝膠保存于4℃的冰箱中。
本發明涉及一種新型β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠的制備方法,采用了以下技術方案:
1、配制殼聚糖溶液:將殼聚糖按照一定比例溶于一定濃度的稀醋酸溶液中,混合均勻,將所得溶液置于4℃的冰箱中過夜保存使其穩定;
2、配制β-甘油磷酸鈉溶液:將β-甘油磷酸鈉(β-gp,β-glycerophosphate)溶于適當的三蒸水中混合均勻,將所得溶液置于4℃的冰箱中過夜保存使其穩定;
3、制備β-磷酸三鈣/殼聚糖混合溶液:在持續攪拌下將適當量的β-磷酸三鈣粉末加入上述第一步中的殼聚糖溶液中,充分攪拌一定時間,使其混合均勻;
4、β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠的制備:冰浴的情況下,向上述第三步的β-磷酸三鈣/殼聚糖混合溶液中加入上述第二步中的適當濃度的β-gp溶液,ph中性環境下,逐滴加入少量乙二醛(gl,glyoxal),攪拌使其混合均勻后,將以上混合溶液在37℃下過夜放置,形成水凝膠;
5、將上述第四步中所得到的水凝膠貯存于4℃的冰箱中,即可得到新型β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠材料。
本發明所提供的新型β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠材料的制備方法克服了現有的骨修復材料在需要快速進行骨骼填充、骨組織修復部位環境復雜,或需要進行微創骨修復治療時的應用局限性,本制備方法工藝簡單、成本低廉、合成安全,對于生物醫學工程領域具有重要應用價值。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
一種新型β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠材料的制備方法,采用以下工藝步驟:
1、配制殼聚糖溶液:將殼聚糖按照1.0~2.0%(w/v)的比例溶于1.0~1.5%(v/v)的稀醋酸溶液中,混合均勻,將所得溶液置于4℃的冰箱中過夜保存使其穩定;
2、配制β-甘油磷酸鈉溶液:將β-甘油磷酸鈉(β-gp,β-glycerophosphate)0.5~0.7mol溶于4~7ml三蒸水中混合均勻,將所得溶液置于4℃的冰箱中過夜保存使其穩定;
3、制備β-磷酸三鈣/殼聚糖混合溶液:在持續攪拌下將1.0~2.0%(w/w)的β-磷酸三鈣粉末加入上述第一步中的殼聚糖溶液中,充分攪拌一定時間,使其混合均勻;
4、β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠的制備:冰浴的情況下,向上述第三步的β-磷酸三鈣/殼聚糖混合溶液中加入上述第二步中的β-gp溶液,ph中性環境下,逐滴加入0.7~1.0ml乙二醛(gl,glyoxal),攪拌使其混合均勻后,將以上混合溶液在37℃下過夜放置,形成水凝膠;
5、將上述第四步中所得到的水凝膠貯存于4℃的冰箱中,即可得到新型β-磷酸三鈣/殼聚糖復合仿生水凝膠材料。