一种微磁场包裹的多孔骨料支架的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微磁场包裹的多孔骨料支架的制备方法，属于生物材料制备领域。
【背景技术】
[0002]纳米羟基磷灰石复合材料是指纳米尺寸的羟基磷石灰与其他材料复合而成的新型材料。纳米轻基磷灰石及其复合材料在结构上具有一定的三维空间立体结构，比相应的微米材料具有更好的生物学性能，有望成为较好的细胞三维培养生物材料。经基磷灰石生物陶瓷具有良好的生物相容性和化学稳定性，能与骨形成紧密的结合。
[0003]大量的生物相容性试验证明无毒、无刺激、不致过敏反应、不致突变、不致溶血、不破坏生物组织，并能与骨形成牢固的化学结合，是一种很有应用前景的人工骨和人工口腔材料。但羟基磷石灰在人体中使用时，与人体相融合时较为缓慢，无法短时间内完成对人体骨料的修复作用，而磁性生物材料的基础研究已经表明，磁性能显著的影响到生命细胞的功能状态，能较好的诱导骨组织的生长用磁性粒子和干细胞进行组织修复的方法是在组织断面处固定干细胞和信号因子。干细胞是人体最初始的细胞，它具有自我更新并能转化为其它任意类型细胞的能力。当给予干细胞一定的信号，它们就能转变成特定的细胞形态，从而使组织继续生长。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对羟基磷石灰制备的生物材料作为人体内部使用时，与人体相容性较差，无法满足其快速愈合和恢复的问题，提供了一种通过将猪骨脱脂脱蛋白处理后，通过将磁性壳聚糖与骨粉相混合，制备磁性骨粉凝胶，随后将骨粉凝胶填充羟基磷石灰，在对其烧制，在微磁场作用下，使人体与骨料相融合。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)收集新鲜猪骨，用50?60°C的温水浸泡2?3h，随后对其切割制备得0.5cm3的猪骨小块，并将其置于甲醇和丙酮按质量比1:1的混合溶液中，在20?30°C下，浸泡48h脱脂处理；
(2)待脱脂完成后，用质量浓度为10%的过氧化氢溶液浸泡脱蛋白处理22?24h，随后将其取出并置于60?80°C的烘箱中干燥10?12h，待干燥完成后，对其碾磨并过筛，制备得60?80目的猪骨粉末，随后将其置于紫外灯下灭菌处理1?2h，制备得脱脂脱蛋白骨粉；
(3)按质量比1:10，将脱脂脱蛋白骨粉置于体积分数为2%的乙酸溶液中，在20?30°C下搅拌混合10?15min，制备得骨粉混合液，再按固液质量比1:1:30，将Fe304颗粒和壳聚糖粉末添加至上述制备的骨粉混合液中，在1200?1500r/min下混合搅拌至其完全溶解，随后停止搅拌使其静置脱泡1?2h，制备得骨粉凝胶液；
(4)将羟基磷石灰浆料置于不锈钢模具中，压实后置于60?80°C下干燥6?8h，随后将其取出并用冲孔机冲出直径为5mm，高10mm的聚氨酯泡沫，随后将其用去离子水洗净并在30?40°C下干燥2?3h ;
(5)待干燥完成后，将其置于步骤(3)制备的骨粉凝胶液中，使其浸渍3?5h，在浸渍过程中，对其常压吸附，使凝胶均匀填充泡沫空隙中，随后在200?300r/min离心分离5?lOmin，并将其置于40?50°C下干燥3?5h，如此重复4?5次后，置于250?300°C下高温烧结24h，待其自然冷却至20?30°C即可制备得一种微磁场包裹的多孔骨料支架。
[0006]本发明的应用方法为:用钛质钢尺放置于患肢旁用于标记，经X线、MRI检查确定病灶范围，根据受伤部位选取合适入路盐水纱垫保护周围软组织，随后凿除合适骨窗，充分显露手术区域，反复冲洗干净后，内壁用磨钻再次清理病灶至影像学显示范围以外1?2cm，电刀烧灼囊腔壁1或2遍。根据人体体表面积计算图及囊腔的大小给予50?lOOmg/m2微磁场包裹的多孔骨料支架，必要时取适量自体髂骨移植，充分填塞囊腔，根据情况决定内固定或者非内固定。待手术完成后，常规换药，预防性使用抗生素3?5d，上肢尽量早期功能锻炼，下肢1?2个月后拄拐不负重步行。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备的磁性骨料与普通骨料相比，恢复时间提高30?40%;
(2)通过壳聚糖和羟基磷石灰混合制备，对人体无任何副作用。
【具体实施方式】
[0008]首先收集新鲜猪骨，用50?60°C的温水浸泡2?3h，随后对其切割制备得0.5cm3的猪骨小块，并将其置于甲醇和丙酮按质量比1:1的混合溶液中，在20?30°C下，浸泡48h脱脂处理；待脱脂完成后，用质量浓度为10%的过氧化氢溶液浸泡脱蛋白处理22?24h，随后将其取出并置于60?80°C的烘箱中干燥10?12h，待干燥完成后，对其碾磨并过筛，制备得60?80目的猪骨粉末，随后将其置于紫外灯下灭菌处理1?2h，制备得脱脂脱蛋白骨粉；按质量比1:10，将脱脂脱蛋白骨粉置于体积分数为2%的乙酸溶液中，在20?30°C下搅拌混合10?15min，制备得骨粉混合液，再按固液质量比1:1:30，将Fe304颗粒和壳聚糖粉末添加至上述制备的骨粉混合液中，在1200?1500r/min下混合搅拌至其完全溶解，随后停止搅拌使其静置脱泡1?2h，制备得骨粉凝胶液；将羟基磷石灰浆料置于不锈钢模具中，压实后置于60?80°C下干燥6?8h，随后将其取出并用冲孔机冲出直径为5mm，高10mm的聚氨酯泡沫，随后将其用去离子水洗净并在30?40°C下干燥2?3h ;待干燥完成后，将其置于步骤(3)制备的骨粉凝胶液中，使其浸渍3?5h，在浸渍过程中，对其常压吸附，使凝胶均匀填充泡沫空隙中，随后在200?300r/min离心分离5?lOmin，并将其置于40?50°C下干燥3?5h，如此重复4?5次后，置于250?300°C下高温烧结24h，待其自然冷却至20?30°C即可制备得一种微磁场包裹的多孔骨料支架。
[0009]实例1
首先收集新鲜猪骨，用50°C的温水浸泡2h，随后对其切割制备得0.5cm3的猪骨小块，并将其置于甲醇和丙酮按质量比1:1的混合溶液中，在20°C下，浸泡48h脱脂处理；待脱脂完成后，用质量浓度为10%的过氧化氢溶液浸泡脱蛋白处理22h，随后将其取出并置于60°C的烘箱中干燥10h，待干燥完成后，对其碾磨并过筛，制备得60目的猪骨粉末，随后将其置于紫外灯下灭菌处理lh，制备得脱脂脱蛋白骨粉；按质量比1:10，将脱脂脱蛋白骨粉置于体积分数为2%的乙酸溶液中，在20°C下搅拌混合lOmin，制备得骨粉混合液，再按固液质量比1:1:30，将Fe304颗粒和壳聚糖粉末添加至上述制备的骨粉混合液中，在1200r/min下混合搅拌至其完全溶解，随后停止搅拌使其静置脱泡lh，制备得骨粉凝胶液；将羟基磷石灰浆料置于不锈钢模具中，压实后置于60°C下干燥6h，随后将其取出并用冲孔机冲出直径为5mm，高10mm的聚氨酯泡沫，随后将其用去离子水洗净并在30°C下干燥2h ;待干燥完成后，将其制备的骨粉凝胶液中，使其浸渍3h，在浸渍过程中，对其常压吸附，使凝胶均匀填充泡沫空隙中，随后在200r/min离心分离5min，并将其置于40°C下干燥3h，如此重复4次后，置于250°C下高温烧结24h，待其自然冷却至20°C即可制备得一种微磁场包裹的多孔骨料支架。