一种用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架及其制备方法与流程

文档序号:12433309阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架,其特征在于:包括牙骨质层(1)、牙槽骨层(3)和位于牙骨质层(1)、牙槽骨层(3)之间的牙周膜层(2);所述牙骨质层(1)与牙周膜层(2)之间、牙周膜层(2)与牙槽骨层(3)之间分别通过粘合剂粘结。

2.如权利要求1所述的用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架,其特征在于:所述牙骨质层(1)材料为加载有牙周膜细胞的CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I;所述牙周膜层(2)材料为加载有牙周膜细胞的CH-PCL/Col-I/CS;所述牙槽骨层(3)材料为加载有牙周膜细胞的CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I;其中CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I和CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I中40wt%和60wt%指nHA在CH-PCL/nHA中含量。

3.如权利要求1或2所述的用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架,其特征在于:所述牙骨质层(1)和牙周膜层(2)的厚度为0.2-0.3mm;所述牙骨质层(1)、牙周膜层(2)和牙槽骨层(3)总厚度为1.2-1.8mm。

4.如权利要求1所述的用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架,其特征在于:所述牙骨质层(1)、牙周膜层(2)、牙槽骨层(3)的一端通过粘合剂粘结;所述粘合剂为医用纤维蛋白胶。

5.一种如权利要求1所述的用于牙周组织缺损修复的仿生层状支架的制备方法,其特征在于:步骤如下:

一、CH-PCL共聚物的合成;

二、壳聚糖-聚已内酯/纳米羟基磷灰石复合物的制备:

(1)将步骤一所得的CH-PCL取a克溶于体积分数为0.5-1.0%乙酸溶液制备2%(w/v)的CH-PCL溶液;

(2)另分别制备0.2M的Ca(NO3)2·4H2O溶液和0.2M(NH4)2HPO4溶液,备用;

(3)将两体积的Ca(NO3)2·4H2O溶液加入到一体积的CH-PCL溶液中,高速搅拌2h,得到混合液1;其后将一体积的(NH4)2HPO4加入到混合液1中并加入体积浓度为25%的NH3·H2O使其pH值为11,得到混合液2;将混合液2中分别加入2/3a克和3/2a克的nHA,在室温下连续搅拌24h后在室温条件下陈化24h,减压过滤,弃去滤液,所获得产物于60℃条件下干燥24h,分别得到粉末状CH-PCL/nHA(40wt%)和CH-PCL/nHA(60wt%);

三、仿生膜制备:

(1)CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I复合膜制备;

A、以0.5-1.0%的乙酸为溶剂,制备0.5-1.0wt%的CH-PCL/nHA(40wt%)溶液,备用;

B、以0.2%的乙酸为溶剂,制备0.2-0.5wt%的Col-I溶液,备用;

C、将CH-PCL/nHA(40wt%)溶液与Col-I溶液按体积比为7:3的比例混合均匀,利用旋涂方法制备成厚度约0.6mm的薄膜,然后将该薄膜在室温条件下于气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度0.3-0.4mm的薄膜后于-70℃条件下冻干,得到初膜;将初膜在2wt%的NaHCO3溶液中处理5h,用双蒸水洗至中性后在室温条件下在0.025-0.1%的京尼平溶液中交联2-10h;然后再用双蒸水清洗除去交联剂后再放入气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度约0.2-0.3mm的薄膜后于-70℃冻干,即得到CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I复合膜;

(2)CH-PCL/Col-I/CS复合膜制备

A、将步骤一所得PCL含量小于40wt%的CH-PCL溶于0.5-1.0%乙酸溶液制备0.5-1.0wt%的的CH-PCL溶液,备用;

B、以0.2%的乙酸为溶剂制备0.2-0.5wt%的Col-I溶液,备用;

C、将CS溶于双蒸水制备0.1-0.3wt%的CS溶液,备用;

D、将CH-PCL溶液与Col-I溶液按体积比为7:3的比例混合均匀,利用旋涂方法制备成厚度约0.6mm的薄膜,然后将该薄膜在室温条件下于气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度0.3-0.4mm的薄膜后于-70℃条件下冻干,得到初膜;将初膜在2wt%的NaHCO3溶液中处理5h,用双蒸水洗至中性后在室温条件下在0.025-0.1%的京尼平溶液中交联2-10h;然后再用双蒸水清洗除去交联剂后再放入气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度约0.2-0.3mm的薄膜后于-70℃冻干,即得CH-PCL/Col-I/CS复合膜;该复合膜的最终厚度控制在0.2-0.3mm;(3)CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I复合膜制备

A、以0.5-1.0%的乙酸为溶剂,制备0.5-1.0wt%的CH-PCL/nHA(60wt%)溶液,备用;

B、以0.2%的乙酸为溶剂,制备0.2-0.5wt%的Col-I溶液,备用;

C、将CH-PCL/nHA(60wt%)溶液与Col-I溶液按体积比为7:3的比例混合均匀,利用旋涂方法制备成厚度约0.6mm的薄膜,然后将该薄膜在室温条件下于气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度0.3-0.4mm的薄膜后于-70℃条件下冻干,得到初膜;将初膜在2wt%的NaHCO3溶液中处理5h,用双蒸水洗至中性后在室温条件下在0.025-0.1%的京尼平溶液中交联2-10h;然后再用双蒸水清洗除去交联剂后再放入气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成厚度约0.2-0.3mm的薄膜后于-70℃冻干,即得CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I复合膜;该复合膜的最终厚度控制在0.9-1.1mm;

四、加载生长因子;

(1)将PDGF溶于PBS中制备成浓度在0.1-1.0μg/mL的溶液,备用;

(2)分别将上步制备的CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I、CH-PCL/Col-I/CS和CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I复合膜浸入PDGF溶液中达到饱和溶胀后放入气体内循环式蒸发器中慢速除湿形成薄膜后于-70℃冻干,然后在环氧乙烷气体氛围下灭菌、备用;

所述除湿后CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I、CH-PCL/Col-I/CS复合膜的厚度为0.2-0.3mm,CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I复合膜的厚度为0.9-1.1mm;

五、仿生层状支架组装

(1)将体外预培养牙周膜细胞分别加载到已消毒的CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I、CH-PCL/Col-I/CS和CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I三种复合膜中,分别在标准条件下体外培养7天,备用;

(2)将医用纤维蛋白胶涂加到三种已加载细胞的膜的一端,将三种膜在无菌条件下按CH-PCL/nHA(40wt%)/Col-I、CH-PCL/Col-I/CS和CH-PCL/nHA(60wt%)/Col-I顺序叠合,按压涂胶部位,即得到仿生层状支架。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述步骤一中CH-PCL共聚物的合成方法如下;所述将脱乙酰度为100%的壳聚糖与3倍量的邻苯二甲酸酐在干燥的二甲基甲酰胺中加热到130℃,常规实验条件下反应5-7小时,混合物变为清亮的黄色液体;此时得到中间产物A,接下来将产物A与己内酯按1:0.9的比例在N2保护,100℃的条件下不断搅拌,反应20个小时,此时得到中间产物B;将中间产物B置于索氏抽提器中用丙酮萃取24小时以去除反应中的同聚物;最后将1g萃取的B产物溶于20ml的二甲基甲酰胺中,100℃,N2保护条件下孵育2小时,冷却至室温并使其自然沉淀,收集沉淀物并用双蒸水及乙醇漂洗净,干燥得到CH-PCL。

7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述步骤五(2)中医用纤维蛋白胶途加长度为2-3mm。

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