一种促进骨软修复的仿生支架

1.本实用新型涉及仿生支架技术领域，具体为一种促进骨软修复的仿生支架。


背景技术：

2.由于交通事故、自然灾害、疾病等原因，导致人体组织和器官受到不同程度的损伤，缺损组织和器官修复的需求日益突出，其中关节软骨损伤最为常见。关节软骨损伤同时也极易引起软骨下骨的联合病变，而且由于软骨没有神经、血管及淋巴系统，自我修复能力非常有限，一般直径》2mm的软骨缺损几乎不能完全修复。现在临床治疗方法存在明显的缺陷：保守治疗与关节清洁手术只能暂时缓解疼痛，不能根治；自体骨移植方法会造成其他部位的缺损，并且来源有限，难以修复大面积缺损；异体骨软骨移植方法易存在免疫排斥反应，因此，对关节软骨进行再生修复成为难题。人们渴望得到一种能取代自体同源的关节骨软骨的修复方法，并且可以有效减少患者的痛苦，真正解决关节软骨自我修复能力差、骨源不足的问题，因此，需要用到促进骨软修复的仿生支架，但是，目前的仿生支架还存在一些不足，比如：
3.现有技术中仿生支架力的传递不够理想，支架易于损坏，有的本身强度也不足，修复、再生效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种促进骨软修复的仿生支架，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种促进骨软修复的仿生支架，包括支架本体，所述支架本体自上而下依次由多孔高分子材料层、多孔盐层和多孔金属材料层构成，所述多孔高分子材料层和所述多孔金属材料层的相邻面设置有若干个限位槽，所述多孔盐层的上表面和下表面均设置有若干个凸起，所述凸起与所述限位槽插接，且限位槽与所述凸起黏贴，所述多孔高分子材料层自上而下由多孔高分子材料层顶层、多孔高分子材料层中间层和多孔高分子材料层底层构成，与所述多孔金属材料层相连接的底层孔径为25μm-45μm，中间层孔径为10μm-15μm，顶层孔的最大尺寸不大于3μm；所述多孔高分子材料层中间层与多孔高分子材料层底层中至少有一层的孔均为非圆孔，所有非圆孔长轴方向与所述多孔金属材料层表面垂直，非圆孔长轴与短轴之比不小于1.2。
6.优选的，所述多孔高分子材料层顶层还包括横向静电纺丝层和斜向静电纺丝层，所述横向静电纺丝层和斜向静电纺丝层分别间隔均匀的设置有若干层。
7.优选的，所述横向静电纺丝层和斜向静电纺丝层上纺丝的直径为50-100nm。
8.优选的，两层相邻的所述横向静电纺丝层的间距为2-5μm。
9.优选的，每层所述横向静电纺丝层与每层所述斜向静电纺丝层的夹角为70
°
角。
10.优选的，所述多孔金属材料层包括上下两层，其中，与所述多孔盐层相邻的上层的孔径为50μm-100μm，下层的孔径为100μm-1000μm。
11.优选的，所述多孔盐层为多孔无机盐层或多孔有机盐层。
12.优选的，所述多孔无机盐层为羟基磷灰石层或磷酸三钙层。
13.优选的，所述多孔高分子材料层为凝胶状高分子材料。
14.优选的，所述多孔金属材料层为多孔钽层或多孔钛层或多孔铌层或多孔钴基合金层或多孔不锈钢层或多孔镍钛合金层或多孔复合金属材料层。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型通过设计两层多孔盐层和三层多孔高分子材料层，实现软骨仿生，通过多孔金属材料层的两层或渐进梯度设计，实现关节软骨下骨的仿生，多孔高分子材料层还具有顶层、中间层、底层结构，使得该修复用材料植入后能承受大的剪切载荷，较强的抗磨能力，具有很强的抗压能力，多孔金属部分能承受大的压力，和具有缓冲功能，因此，该种关节修复用支架实现了良好的力的传递，具有优良的力学性能，另外，通过在多孔高分子材料层和多孔金属材料层的相邻面设置有若干个限位槽，在多孔盐层的上表面和下表面均设置有若干个凸起，并且将限位槽和凸起插接，能够加强支架本体之间的连接强度，进一步增加了支架本体的抗压能力，同时，该关节修复用支架具有良好的渗流特性，其孔径设计既有利于细胞、营养液迁移，又有助于维持关节内的液体具有适当的压力；该关节修复用支架的孔径、材料设计又有助于软骨、骨细胞的寄居、分化、增值，因而它是真正的一体化关节软骨-软骨下骨修复、再生材料。
附图说明
17.图1为本实用新型支架本体结构示意图；
18.图2为本实用新型多孔高分子材料层结构示意图；
19.图3为本实用新型多孔高分子材料层顶层纺丝层结构示意图。
20.图中：1-多孔高分子材料层；11-限位槽；12-多孔高分子材料层顶层；13-多孔高分子材料层中间层；14-多孔高分子材料层底层；15-横向静电纺丝层；16-斜向静电纺丝层；2-多孔盐层；21-凸起；3-多孔金属材料层。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种促进骨软修复的仿生支架，包括支架本体，所述支架本体自上而下依次由多孔高分子材料层1、多孔盐层2和多孔金属材料层3构成，所述多孔盐层2设置有两层，所述多孔金属材料层3设置有两层，且多孔金属材料层3呈渐进梯度设计，所述多孔高分子材料层1和所述多孔金属材料层3的相邻面设置有若干个限位槽11，所述多孔盐层2的上表面和下表面均设置有若干个凸起21，所述凸起21与所述限位槽11插接，且限位槽11与所述凸起21黏贴，所述多孔高分子材料层1自上而下由多孔高分子材料层顶层12、多孔高分子材料层中间层13和多孔高分子材料层底层14构成，通过设计两层多孔盐层2和三层多孔高分子材料层1，实现软骨仿生，通过多孔金属材料层3的
两层或渐进梯度设计，实现关节软骨下骨的仿生，多孔高分子材料层还具有顶层、中间层、底层结构，使得该修复用材料植入后能承受大的剪切载荷，较强的抗磨能力，具有很强的抗压能力，多孔金属部分能承受大的压力，和具有缓冲功能，因此，该种关节修复用支架实现了良好的力的传递，具有优良的力学性能，另外，通过在多孔高分子材料层1和多孔金属材料层3的相邻面设置有若干个限位槽11，在多孔盐层2的上表面和下表面均设置有若干个凸起21，并且将限位槽11和凸起21插接，能够加强支架本体之间的连接强度，进一步增加了支架本体的抗压能力，同时，该关节修复用支架具有良好的渗流特性，其孔径设计既有利于细胞、营养液迁移，又有助于维持关节内的液体具有适当的压力；该关节修复用支架的孔径、材料设计又有助于软骨、骨细胞的寄居、分化、增值，因而它是真正的一体化关节软骨-软骨下骨修复、再生材料，与所述多孔金属材料层3相连接的底层孔径为25μm-45μm，中间层孔径为10μm-15μm，顶层孔的最大尺寸不大于3μm；所述多孔高分子材料层中间层13与多孔高分子材料层底层14中至少有一层的孔均为非圆孔，所有非圆孔长轴方向与所述多孔金属材料层3表面垂直，非圆孔长轴与短轴之比不小于1.2，所述多孔高分子材料层顶层12还包括横向静电纺丝层15和斜向静电纺丝层16，所述横向静电纺丝层15和斜向静电纺丝层16分别间隔均匀的设置有若干层，所述横向静电纺丝层15和斜向静电纺丝层16上纺丝的直径为50-100nm，两层相邻的所述横向静电纺丝层15的间距为2-5μm，每层所述横向静电纺丝层15与每层所述斜向静电纺丝层16的夹角为70
°
角，所述多孔金属材料层3包括上下两层，其中，与所述多孔盐层2相邻的上层的孔径为50μm-100μm，下层的孔径为100μm-1000μm，所述多孔盐层2为多孔无机盐层或多孔有机盐层，所述多孔无机盐层为羟基磷灰石层或磷酸三钙层，所述多孔高分子材料层1为凝胶状高分子材料，所述多孔金属材料层3为多孔钽层或多孔钛层或多孔铌层或多孔钴基合金层或多孔不锈钢层或多孔镍钛合金层或多孔复合金属材料层。
23.工作原理：在使用时，通过设计两层多孔盐层2和三层多孔高分子材料层1，实现软骨仿生，通过多孔金属材料层3的两层或渐进梯度设计，实现关节软骨下骨的仿生，多孔高分子材料层还具有顶层、中间层、底层结构，使得该修复用材料植入后能承受大的剪切载荷，较强的抗磨能力，具有很强的抗压能力，多孔金属部分能承受大的压力，和具有缓冲功能，因此，该种关节修复用支架实现了良好的力的传递，具有优良的力学性能，另外，通过在多孔高分子材料层1和多孔金属材料层3的相邻面设置有若干个限位槽11，在多孔盐层2的上表面和下表面均设置有若干个凸起21，并且将限位槽11和凸起21插接，能够加强支架本体之间的连接强度，进一步增加了支架本体的抗压能力，同时，该关节修复用支架具有良好的渗流特性，其孔径设计既有利于细胞、营养液迁移，又有助于维持关节内的液体具有适当的压力；该关节修复用支架的孔径、材料设计又有助于软骨、骨细胞的寄居、分化、增值，因而它是真正的一体化关节软骨-软骨下骨修复、再生材料。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。