一种软骨修复材料的制备方法及其产品和应用与流程

本发明涉及一种软骨修复材料的制备方法及其产品和应用，具体涉及一种软骨微环境修复的水凝胶的制备方法。

背景技术：

1、骨/软骨损伤的质量是骨科难题，常累及关节软骨及软骨下骨，关节软骨结构特殊，损伤后难以修复，将导致严重关节障碍。水凝胶具有类似于骨/软骨细胞外基质的三维网络结构，可通过载带生物活性分子，调节软骨损伤上中的免疫反应，形成有利于组织再生的微环境，对损伤部位进行修复。然而水凝胶较弱的力学强度严重限制了其在生物医学领域的应用。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种软骨修复材料的制备方法，一种机械强度高、免疫微环境修复的软骨修复材料及其制备方法。

2、本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的软骨修复材料产品。

3、本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

4、本发明目的通过下述方案实现：一种软骨修复材料的制备方法，制备了金属有机框架包覆的氢化镁纳米颗粒（mgh2@zif-8 nps），随后以过硫酸钾（pps）引发丙烯酸（aa）、n,n,-亚甲基双丙烯酰（mba）、α-磷酸三钙（α-tcp）及mgh2@zif-8的聚合，在水凝胶网络上沉积磷酸钙，形成砖-水泥样结构，提高水凝胶的力学性能，包括如下步骤：

5、（1）20 ml聚乙烯吡咯烷酮（pvp）改性的mgh2nps与40 ml 0.1~0.2%（m/v）的2-mm甲醇溶液充分混合均匀后，加入40 ml0.2~0.3%（m/v）乙酸锌甲醇溶液，机械搅拌1~3 hr后，甲醇离心洗涤三次后， 100 ℃烘箱烘干1 hr得到mgh2@zif-8 nps；

6、（2）氮气（n2）条件下，20~50%（w/v）的aa、与氢氧化钠溶液（na oh）充分混合均匀；少量柠檬酸与5~20%（w/v）羧甲基甲基纤维素钠充分混合后的溶液加入mgh2@zif-8 nps、α-tcp充分混合均匀；

7、（3）上述两种溶液混合均匀后，逐滴加入0.3~0.6%（w/v）mba与pps，充分混合后，真空除去所有气泡，60~70℃条件下反应2~4h。聚合后的凝胶脱模，去除未反应物，干燥。

8、本发明所述mgh2@zif-8 nps的用量为1~5%（w/v）。

9、本发明所述α-tcp的用量为20~50（w/v）。

10、本发明提供一种软骨修复材料，根据上述任一所述方法制备得到。

11、本发明提供一种软骨修复材料在制备软骨修复材料所需材料中的应用。

12、本发明的优点在于：

13、（1）本发明通过在有机水凝胶三维结构诱导沉积磷酸钙颗粒形成有机-无机复合结构，提高水凝胶的刚度。

14、（2）本发明含有的mgh2@zif-8 nps在酸性ph条件下，可释放氢气，调节软骨损伤的炎症微环境，达到免疫修复的效果。

技术特征：

1.一种软骨修复材料的制备方法，其特征在于，制备了金属有机框架包覆的氢化镁纳米颗粒（mgh2@zif-8 nps），随后以过硫酸钾（pps）引发丙烯酸（aa）、n,n,-亚甲基双丙烯酰（mba）、α-磷酸三钙（α-tcp）及mgh2@zif-8的聚合；在水凝胶网络上沉积磷酸钙，形成砖-水泥样结构，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述软骨修复材料的制备方法，其特征在于所述mgh2@zif-8 nps的用量为1~5%（w/v）。

3.根据权利要求1所述软骨修复材料的制备方法，其特征在于所述α-tcp的用量为20~50（w/v）。

4.根据权利要求1至3任一项所述软骨修复材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤制备：

5.根据权利要求1至3任一项所述软骨修复材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤制备：

6.根据权利要求1至3任一项所述软骨修复材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤制备：

7.一种软骨修复材料，其特征在于根据权利要求1-6任一所述方法制备得到。

8.一种根据权利要求7所述软骨修复材料在制备软骨修复材料所需材料中的应用。

技术总结
本发明涉及一种软骨修复材料的制备方法及其产品和应用，具体涉及一种软骨微环境修复的水凝胶的制备方法。本发明优点在于通过在有机水凝胶三维结构诱导沉积磷酸钙颗粒形成有机‑无机复合结构，提高水凝胶的刚度。含有的MgH<subgt;2</subgt;@ZIF‑8 NPs在酸性pH条件下，可释放氢气，调节软骨损伤的炎症微环境，达到免疫修复的效果。

技术研发人员：徐艳,任明飞,朱君,杨迪诚,彭家伟
受保护的技术使用者：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11