本發(fā)明涉及骨再生領域，尤其是涉及一種可降解型氧化鎂-高分子基復合骨修復材料。

背景技術：

骨頭的病變和損傷是人體時常發(fā)生的情況，一般情況下都是對患處進行開刀，將患處內(nèi)部感染物質(zhì)取出，并進行充分消毒，使患處慢慢恢復。目前，常用的骨修復材料包括自體骨、同種異體骨和金屬假體。自體骨增加了患者的創(chuàng)傷和痛苦；同種異體骨存在排斥及不吸收的可能；金屬假體存在松動、斷裂等問題。因此人工骨替代材料移植修復骨缺損成為醫(yī)學重點。人工骨是指可以替代人體骨或者修復骨組織缺損的人工生物材料。當需治療骨缺損時，最理想的方式是通過組織再生功能實現(xiàn)骨的自身修復。然而對于大段骨缺損而言，人體并不能實現(xiàn)自身修復，這時就需要人工骨的幫助，理想的人工骨材料研制是醫(yī)學和生物材料科學領域的一個重要課題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明設計了一種可降解型氧化鎂-高分子基復合骨修復材料，本發(fā)明是采用如下方案實現(xiàn)的：

一種可降解型氧化鎂-高分子基復合骨修復材料，原料包括氧化鎂和聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物。

其中，所述氧化鎂與聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物的質(zhì)量比為0.0001～2：1。

其中，所述聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物為聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物或聚己內(nèi)酯-聚乙二醇二嵌段共聚物或聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段共聚物中的至少一種。

其中，所述聚己內(nèi)酯的相對分子質(zhì)量范圍為500～300000。

其中，所述聚乙二醇的相對分子質(zhì)量范圍為500～300000。

其中，所述氧化鎂為經(jīng)過表面改性的氧化鎂和/或未經(jīng)過表面改性的氧化鎂。

其中，所述氧化鎂的粒子粒徑為1nm～1mm。

一種制備以上任一所述的可降解型氧化鎂-高分子基復合骨修復材料的方法，包括，將氧化鎂粒子和聚己內(nèi)酯-聚乙二醇的分別分散于相同的溶劑中，混合攪拌均勻，然后蒸發(fā)溶劑制備形成可降解型氧化鎂-高分子基復合骨修復材料。

在本發(fā)明中，利用氧化鎂代替了鎂單質(zhì)或鎂合金，避免了在生物體內(nèi)與體液反應生成氫氣，而且，聚己內(nèi)酯是疏水性物質(zhì)，聚乙二醇是親水性物質(zhì)，聚乙二醇與細胞的生物相容性好，聚己內(nèi)酯可調(diào)節(jié)共聚物的親疏水性，采用聚己內(nèi)酯-聚乙二醇的嵌段共聚物，如聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物或聚己內(nèi)酯-聚乙二醇二嵌段共聚物或聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段共聚物，根據(jù)實際情況的需要，可以選擇合適的支架材料，將氧化鎂與聚己內(nèi)酯-聚乙二醇混合制成的骨支架，如植入生物體內(nèi)時，骨支架外層氧化鎂釋放之后在骨支架內(nèi)形成空隙，又能促進骨支架內(nèi)有機材料的降解，同時，外層的氧化鎂釋放形成空隙可誘導骨支架內(nèi)層的氧化鎂釋放，氧化鎂能夠穩(wěn)定釋放。

附圖說明

圖1為實施例1中復合材料斷面sem形貌觀察及氧化鎂的分布

圖2為實施例1中復合材料在模擬體液中浸泡1，3，7，15，30天后鎂離子的濃度

圖3為實施例1中復合材料表面的預成骨細胞的存活率

圖4為實施例2中brdu評價細胞在不同材料表面增殖活性

圖5為實施例2中不同材料表面alp活性評價

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1、

本實施例采用兩組實驗來進行對比實驗，第一組為實驗組，第一組取3g用硅烷偶聯(lián)劑kh-550進行過表面處理的粒徑為200nm的氧化鎂粒子，以及10g分子量為50000的聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段共聚物，將氧化鎂粒子和聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物分別分散于溶劑中，混合攪拌均勻，然后蒸發(fā)溶劑，得到比例為0.3：1的氧化鎂-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇復合材料。

第二組為對照組，第二組取13g分子量為50000的聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段共聚物進行實驗。

將第一組復合材料和第二組聚合物材料分別制成的骨支架，分別置于兩組細胞培養(yǎng)液中進行實驗。

圖1中表示，第一組試驗中，復合材料斷面sem形貌及鎂元素分布，顯示氧化鎂粒子在該材料內(nèi)部分布均勻，氧化鎂粒子均勻的分布有助于氧化鎂粒子穩(wěn)定釋放。

圖2表示，在第一組實驗中，在模擬體液中測定的鎂離子濃度顯示，該材料中鎂離子按線性規(guī)律釋放，表面按該材料能夠達到長效且穩(wěn)定釋放鎂離子的效果。

圖3為，第一組實驗與第二組實驗分別在細胞培養(yǎng)液中展示的預成骨細胞在兩組材料表面細胞的存活率。在圖3中可以看出，相對于單純的聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇共聚物材料，氧化鎂-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇復合材料表面的預成骨細胞的存活率要高，在第1天氧化鎂-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇復合材料表面的預成骨細胞的存活率要比純聚合物材料的高至少60％，在第7天氧化鎂-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇復合材料表面的預成骨細胞的存活率要比純聚合物材料的高至少40％。

實施例2、

本實施例采用兩組實驗來進行對比實驗，第三組為實驗組，第三組實驗取1克粒徑為150μm的氧化鎂粒子，采用溶液共混法加入到10克分子量為8000的聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段聚合物中。得到比例為0.1:1的氧化鎂-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇復合材料。

第四組為對照組，第四組取11g分子量為8000的聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段聚合物進行實驗。

將第三組復合材料和第四組聚合物材料分別制成骨支架，置于兩組細胞培養(yǎng)液中進行實驗，并測得各種數(shù)據(jù)。

圖4為第三組和第四組brdu評價結(jié)果，結(jié)果顯示，復合材料與聚合物高分子對照組相比，3天后的增殖活性有顯著升高。

圖5為第三組和第四組alp活性評價結(jié)果，結(jié)果顯示，復合材料所在的實驗組成骨分化的alp活性在7天后也顯著高于對照組。

以上實施例是本發(fā)明的兩個實施例，但本發(fā)明并不僅限于以上兩種實施例。在具體的實施過程中，聚己內(nèi)酯-聚乙二醇共聚物可選擇聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物或聚乙二醇-聚己內(nèi)酯-聚乙二醇三嵌段共聚物或聚己內(nèi)酯-聚乙二醇二前端共聚物中的其中一種或兩種。在嵌段共聚物的選擇上，要依據(jù)實際情況而定，嵌段共聚物的鏈端、分子量的大小，會影響著共聚物的降解速度、鎂離子的釋放速度、成骨細胞的成活率及生長活性。在發(fā)明人的實施過程中，聚己內(nèi)酯的相對分子質(zhì)量在500～300000的范圍內(nèi)；以及聚乙二醇的相對分子質(zhì)量在500～300000的范圍內(nèi)；氧化鎂與聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物的質(zhì)量比為0.0001：1～2：1的范圍內(nèi)，均能不同程度的達到對成骨細胞生長產(chǎn)生促進的作用。

在具體實施中，在液體環(huán)境中氧化鎂與水反應后會以鎂離子的形式存在。本發(fā)明的實施例可選擇的氧化鎂的粒徑在1nm～1mm的范圍內(nèi)，在細胞培養(yǎng)液中，復合材料表層的氧化鎂粒子釋放，使得在復合材料內(nèi)形成空隙，體液進入復合材料的空隙內(nèi)，使內(nèi)部的氧化鎂與細胞培養(yǎng)液反應，進而釋放在細胞 培養(yǎng)液中，相應的，復合材料內(nèi)的空隙也影響聚己內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段共聚物的降解速率，這樣既能使鎂離子穩(wěn)定釋放，又能加速聚合物基材的降解，從而達到骨修復與材料降解速度相匹配的目的。因此，在具體實施中，可以采用表面改性的氧化鎂、未經(jīng)過表面改性過的氧化鎂或者二者的混合物，依照實際情況任意選擇。

以上所述，僅為本發(fā)明中的兩個實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。