较高HAP浓度。应力图表上的第一峰值704对应于降低HAP浓度，而应力图表上的第二峰值708对应于较高HAP浓度。负载图表上的第二峰值608被称为负载峰值608，应力图表上的第二峰值708被称为应力峰值708。提取出负载峰值608和应力峰值708的峰值数值。在该例子中，负载峰值608和应力峰值708对应的HAP重量百分比(HAP浓度)都为20%。确定负载峰值608和应力峰值708的最大值和最小值。在该例子中，最大值和最小值都为20%，20%被选为最优浓度。最优浓度范围有上限值和下限值。上限值为最大值加第一预设值。下限值为最小值减第二预设值。第一预设值和第二预设值中的每个均可为，例如，10%,5%或0%。因此，在该例子中，聚合物薄膜中的HAP的最优浓度范围为10% -30%，优选15-%25%，更优选20%。
[0122]在另一个例子中，负载峰值608和应力峰值708的值不相同。例如，负载峰值可为17.5%，应力峰值可为22.5%。相应地，最大值则为22.5%，最小值则为17.5%，那么任何在17.5%到22.5%范围内的HAP浓度可选为最优浓度。当第一和第二预设值为10%，优选5 %，更优选O %时，在聚合物薄膜中的HAP重量百分比的最优浓度范围为7.5 % -32.5 %，优选12.5% -27.5%，更优选17.5% -22.5%。因此，任何在上述范围内的HAP浓度可选作最优浓度。在其他实施例中，第一和第二预设值具有不同的值。
[0123]在某些实施例中，根据图6和7所示的结果，含HAP浓度为20 %的聚合物薄膜显示了良好的结构稳定性和强度。
[0124]在某些实施例中，根据本申请制备生物相容性结构100以用于动物和/或人治疗。在某一实施例中，从山羊的胫骨中手术移除长骨。为了实现这些山羊的长骨再生，使用了重量约为1.0-2.5克(g)的生物相容性结构。例如，重量分别为2.39g、2.34g、2.llg、l.86g、2.135g、2.18g、1.55g、2.5g、1.22g和1.69g的10个移植物被用来生长胫骨被移除的山羊的长骨。对于上述10个例子，上述生物相容性结构可使用4.52g聚合物(聚氨酯)、0.45gHAP纳米粒子和15g骨颗粒来制备。
[0125]使用本申请实施例提供的生物相容性结构100的骨生长具有成熟性和完整性。
[0126]本申请的以上示例性的实施例的上述描述只是用来说明和描述，并未企图穷尽所有或将申请限制为所公开的具体形式。在上述教导下，还可以有很多修改和变形。
[0127]选择和描述的实施例是用来解释本申请的原理及其实际应用以使本领域技术人员实施本申请和各种实施例以及通过各种修改以适用于各种预期的用途的。在不脱离本申请精神和范围的情况下，替代实施例对于本申请所属技术领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本申请的范围是由其权利要求确定的，而不是以上说明书及其中的示例性实施例。
【主权项】
1.一种制备生物兼容性结构的方法，其特征在于，包括: 获得负载图表，所述负载图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大负载之间的函数关系； 获得应力图表，所述应力图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大应力之间的函数关系； 确定与负载图表的峰值对应的第一重量百分比，并确定与应力图表的峰值对应的第二重量百分比； 根据所述第一和第二重量百分比的值确定最优重量百分比；以及制备具有第一组织形成粒子的含量为所述最优重量百分比的聚合物薄膜，其中所述第一组织形成粒子为纳米粒子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载图表包括第一峰值和第二峰值，与所述第二峰值相对应的重量百分比大于与所述第一峰值对应的重量百分比，所述第一重量百分比为与所述第二峰值对应的重量百分比。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应力图表包括第一峰值和第二峰值，与所述第二峰值对应的重量百分比大于与所述第一峰值对应的重量百分比，所述第二重量百分比为与所述第二峰值对应的重量百分比。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: 将所述第一重量百分比和所述第二重量百分比中的最大值加上第一预设百分比作为最优重量百分比的范围的上限值； 将所述第一重量百分比和所述第二重量百分比中的最小值减去第二预设百分比作为最优重量百分比的范围的下限值；以及 在所述范围中选择一个百分比作为最优重量百分比。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一和第二预设百分比均约为10%。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一和第二预设百分比均约为5%。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一和第二预设百分比均约为0%。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: 将所述第一重量百分比和所述第二重量百分比的平均值加上第三预设百分比作为所述最优重量百分比的范围的上限值； 将所述第一重量百分比和所述第二重量百分比的平均值减去第四预设百分比作为所述最优重量百分比的范围的下限值； 在所述范围中选择一个百分比作为所述最优重量百分比。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三和第四预设百分比均约为10%。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三和第四预设百分比均约为5%。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三和第四预设百分比均约为0%。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优重量百分比约在0%-95%范围内。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优重量百分比约在0%-30%范围内。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优重量百分比约为20%。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在可生物兼容的聚合物薄膜中的聚合物包括合成的可生物降解的聚合物、从自然资源获得的可生物降解的聚合物，或者二者的混合物； 所述合成的可生物降解的聚合物包括聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚(e-己内酯)、聚二恶烷酮、聚酐、三亚甲基碳酸酯、聚羟基丁酸酯)、聚(g_乙基谷氨酸)、聚(DTH亚氨基碳酸)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚(原酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、聚磷腈，或者是它们的混合物；以及 所述从自然资源获得的可生物降解的聚合物包括改性多糖、改性蛋白质，或者二者的混合物。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组织形成纳米粒子包括羟基磷灰石纳米粒子、磷酸三钙纳米粒子、混合的磷酸钙和碳酸钙纳米粒子、异种移植物骨颗粒、同种异体移植物骨颗粒、自体移植物骨颗粒、异质移植物骨颗粒，或者它们的混合物。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: 将聚合物溶解在溶剂中形成第一溶液； 将第一组织形成纳米粒子加入到所述第一溶液中以形成第二溶液； 将所述第二溶液施加到一表面以在所述表面上形成聚合物薄膜，其中所述第一组织形成纳米粒子分散在所述聚合物薄膜中； 将所述聚合物薄膜分成多个条；以及 通过所述条、第二溶液和第二组织形成粒子形成层状的生物相容性结构，其中第二组织形成粒子置于两个所述条之间； 其中，所述聚合物薄膜具有所述第一组织形成纳米粒子的最优重量百分比。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括:搅拌所述第一溶液以使聚合物均匀地分布在所述第一溶液中，并用声波处理所述第二溶液以使所述聚合物和所述第一组织形成纳米粒子均匀地分布在所述第二溶液中。19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述生物相容性结构的形成包括: 通过堆叠所述条以形成聚合物层并在所述聚合物层之间加入所述第二组织形成粒子，从而构建支架； 将所述第二溶液施加到所述支架以形成被涂覆的支架；以及 将第二组织形成粒子加入到所述被涂覆的支架以形成所述生物相容性结构； 其中，通过交替地堆叠所述条和所述第二组织形成粒子的层来形成所述支架。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括用等离子体处理所述生物相容性结构。21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二组织形成粒子包括纳米尺寸的骨颗粒、微米尺寸的骨颗粒，或者二者的混合物。22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述条的长度约为0.005-50cm、宽度约为0.002-50cm以及厚度约为0.001-500mm，所述生物相容性结构为圆柱形或球形。23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括将第三组织形成材料加入到所述生物相容性结构中， 其中所述第三组织形成材料包括生物活性材料、细胞，或者二者的混合物； 其中所述生物活性材料包括蛋白质、酶、生长因子、氨基酸、骨形态发生蛋白、血小板衍生的生长因子、血管内皮生长因子，或者是它们的混合物； 所述细胞包括上皮细胞、神经细胞、神经胶质细胞、星形胶质细胞、足细胞、乳腺上皮细胞、胰岛细胞、内皮细胞、间质细胞、干细胞、成骨细胞、肌细胞、横纹肌细胞、成纤维细胞、肝细胞、韧带成纤维细胞、腱成纤维细胞、软骨细胞，或者它们的混合物。24.一种制备聚合物薄膜的方法，包括: 获得第一图表，所述第一图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的第一性质之间的函数关系； 获得第二图表，所述第二图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的第二性质之间的函数关系； 确定与第一图表的峰值对应的第一重量百分比并确定与第二图表的峰值对应的第二重量百分比； 根据所述第一和第二重量百分比的值确定最优重量百分比；以及 制备具有第一组织形成纳米粒子的含量为所述最优重量百分比的聚合物薄膜。25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于， 所述第一图表为负载图表，表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大负载之间的函数关系；以及 所述第二图表为应力图表，表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大应力之间的函数关系。26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，进一步包括确定所述最优重量百分比的上限值和下限值， 其中，所述上限值为所述第一重量百分比和所述第二重量百分比中的最大值加上第一预设百分比； 所述下限值为所述第一重量百分比和所述第二重量百分比中的最小值减去第二预设百分比。27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一和第二预设百分比均约为0% -10%。28.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述最优重量百分比选自一个范围，所述范围为所述第一重量百分比和所述第二重量百分比的平均值加上/减去第三预设百分比。29.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三预设百分比约为0%-10%。30.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，聚合物中所述组织形成纳米粒子的最优百分比约为20%。
【专利摘要】一种制备聚合物薄膜的方法，包括：获得负载图表，所述负载图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大负载之间的函数关系；获得应力图表，所述应力图表表征在聚合物薄膜中组织形成纳米粒子的重量百分比与所述聚合物薄膜的最大应力之间的函数关系；确定与负载图表的峰值对应的第一重量百分比并确定与应力图表峰值对应的第二重量百分比；根据所述第一和第二重量百分比的值确定最优重量百分比；以及制备具有组织形成纳米粒子的含量为所述最优重量百分比的聚合物薄膜。
【IPC分类】A61F2/28, A61L27/14, C08L101/16
【公开号】CN105073151
【申请号】CN201380074739
【发明人】亚历山德鲁·S·比里斯
【申请人】阿肯色大学董事会
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2013年7月22日
【公告号】CA2905819A1, US20140262006, WO2014143132A1...