一种含有石墨烯的医学工程材料

文档序号:1258927 发布日期:2020-08-25 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种含有石墨烯的医学工程材料 (Medical engineering material containing graphene ) 是由 王文彬 张晓梦 田小军 于 2020-04-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物10~30份,羟基磷灰石5~15份,透明质酸钠12~25份,魔芋葡甘聚糖15~32份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物20~45份,微晶纤维素18~30份,明胶30~60份,石墨烯水分散液10~25份,交联剂3~8份。本发明通过上述等结构的配合,解决了现有的组织工程支架材料存在强度弱或脆性大,难以满足承力骨修复的要求,同时不易为细胞提供好的增殖和生长环境,难以促进了骨组织修复,且生物相容性差,使用的过程中容易给患者产生不良反应的问题。(The invention discloses a medical engineering material containing graphene, which comprises the following raw materials in parts by weight: 10-30 parts of polyoxypropylene polyoxyethylene block copolymer, 5-15 parts of hydroxyapatite, 12-25 parts of sodium hyaluronate, 15-32 parts of konjac glucomannan, 20-45 parts of polyoxypropylene polyoxyethylene random copolymer, 18-30 parts of microcrystalline cellulose, 30-60 parts of gelatin, 10-25 parts of graphene water dispersion and 3-8 parts of cross-linking agent. Through the matching of the structures, the invention solves the problems that the existing tissue engineering scaffold material has weak strength or large brittleness, is difficult to meet the requirement of bearing bone repair, is difficult to provide good proliferation and growth environment for cells, is difficult to promote bone tissue repair, has poor biocompatibility and is easy to cause adverse reaction to patients in the using process.)

一种含有石墨烯的医学工程材料

技术领域

本发明涉及医学工程材料技术领域,具体为一种含有石墨烯的医学工程材料。

背景技术

组织工程学是一门以细胞生物学和材料科学相结合,进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科,在组织工程构建的过程中需要用到组织工材料,例如组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织,并根据具体替代组织具备的功能的材料,为了使种子细胞增殖和分化,需要提供一个由生物材料所构成的组织工程支架,支架材料相当于人工细胞外基质,在骨损伤修复的过程中常常需要用到工程支架,骨缺损的修复一直是几个世纪以来人们不断深入研究的重点课题,随着生物医学和组织工程研究的不断进步,组织工程支架材料的研究备受科研人员的关注。由于现有的组织工程支架材料存在强度弱或脆性大,难以满足承力骨修复的要求,同时不易为细胞提供好的增殖和生长环境,难以促进了骨组织修复,且生物相容性差,使用的过程中容易给患者产生不良反应,因此需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有石墨烯的医学工程材料,具备通过聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物、羟基磷灰石和聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物的设置,增强了组织工程支架在体内的降解性,有利于吸收,羟基磷灰石的加入可以促进骨蜡对骨缺损的修复,采用纳米微晶纤维素增加不溶药物在水中的溶解度和机械性能,透明质酸钠可以促进骨的再生和加速骨的矿化,此外通过石墨烯的添加,能够提高羟基磷灰石物质性能,可以给组织工程支架提供更好的材料,从而为细胞提供更好增殖的环境,使得组织工程材料可以更好的运用在人身体内部,且该工程材料制作工艺流程为先把聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物、聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物和明胶进行较热融化搅拌,随后加入羟基磷灰石、纳米微晶纤维素、透明质酸钠和石墨烯水分散液进行搅拌混匀,混匀后的混合物置于模具或者分装瓶中,常温下放置固化成型,然后包装密封,生产制造简单方便,成本较低,同时石墨烯具有低廉的成本和较低的对人和环境的毒性,且具有一定的抗菌性,在一定程度上促进了骨组织修复,使得患者更好的进行康复的优点,解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物10~30份,羟基磷灰石5~15份,透明质酸钠12~25份,魔芋葡甘聚糖15~32份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物20~45份,微晶纤维素18~30份,明胶30~60份,石墨烯水分散液10~25份,交联剂3~8份。

优选的,所述含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物20~30份,羟基磷灰石9~15份,透明质酸钠15~25份,魔芋葡甘聚糖21~32份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物30~45份,微晶纤维素22~30份,明胶45~60份,石墨烯水分散液18~25份,交联剂5~8份。

优选的,所述含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物26份,羟基磷灰石13份,透明质酸钠22份,魔芋葡甘聚糖29份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物40份,微晶纤维素28份,明胶55份,石墨烯水分散液22份,交联剂6份。

优选的,所述交联剂为氧化海藻酸钠,且微晶纤维素为纳米微晶纤维素。

优选的,所述石墨烯水分散液为氧化石墨烯水分散液。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

一、本发明通过聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物、羟基磷灰石和聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物的设置,增强了组织工程支架在体内的降解性,有利于吸收,羟基磷灰石的加入可以促进骨蜡对骨缺损的修复,采用纳米微晶纤维素增加不溶药物在水中的溶解度和机械性能。

二、本发明通过透明质酸钠和魔芋葡甘聚糖的设置,透明质酸钠可以促进骨的再生和加速骨的矿化,且透明质酸钠的分子中含有大量的羟基、羧基和乙酰氨基,具有强的吸水性,良好的生物相容性和生物降解性,魔芋葡甘聚糖具有良好的持水能力、生物相容性和降解性,因此魔芋葡甘聚糖具有优良的成型性能和力学性能,通过和羟基磷灰石的复合可以改善羟基磷灰石成型性和力学强度差的缺点,此外,魔芋葡甘聚糖与透明质酸钠的微观结构、理化性质十分相似,故能与透明质酸钠很好地复合。

三、通过石墨烯的设置,能够提高羟基磷灰石物质性能,可以给组织工程支架提供更好的材料,从而为细胞提供更好增殖的环境,使得组织工程材料可以更好的运用在人身体内部,同时石墨烯具有低廉的成本和较低的对人和环境的毒性,且具有一定的抗菌性,在一定程度上促进了骨组织修复,使得患者更好的进行康复。

四、综上所述,通过聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物、羟基磷灰石、聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物、透明质酸钠、魔芋葡甘聚糖和石墨烯的配合,能够组织工程支架提供更好的材料,从而为细胞提供更好增殖的环境,使得组织工程材料可以更好的运用在人身体内部,同时具有一定的抗菌性,在一定程度上促进了骨组织修复,使得患者更好的进行康复。

附图说明

图1为本发明实施例一原料组成配比表图;

图2为本发明实施例二原料组成配比表;

图3为本发明实施例三原料组成配比表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图,本发明提供一种技术方案:

实施例一

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物10份,羟基磷灰石5份,透明质酸钠12份,魔芋葡甘聚糖15份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物20份,微晶纤维素18份,明胶30份,石墨烯水分散液10份,交联剂3份。

交联剂为氧化海藻酸钠,且氧化海藻酸钠重量份为3份,且微晶纤维素为纳米微晶纤维素,纳米微晶纤维素重量份为18份,石墨烯水分散液为氧化石墨烯水分散液,氧化石墨烯水分散液重量份为10份。

实施例二

请参阅图2,一种含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物30份,羟基磷灰石15份,透明质酸钠25份,魔芋葡甘聚糖32份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物45份,微晶纤维素30份,明胶60份,石墨烯水分散液25份,交联剂8份。

交联剂为氧化海藻酸钠,且氧化海藻酸钠重量份为8份,且微晶纤维素为纳米微晶纤维素,纳米微晶纤维素重量份为30份,石墨烯水分散液为氧化石墨烯水分散液,氧化石墨烯水分散液重量份为25份。

实施例三

请参阅图3,一种含有石墨烯的医学工程材料,包括以下重量份的原料组成:包括以下重量份的原料组成:聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物26份,羟基磷灰石13份,透明质酸钠22份,魔芋葡甘聚糖29份,聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物40份,微晶纤维素28份,明胶55份,石墨烯水分散液22份,交联剂6份。

交联剂为氧化海藻酸钠,且氧化海藻酸钠重量份为6份,且微晶纤维素为纳米微晶纤维素,纳米微晶纤维素重量份为28份,石墨烯水分散液为氧化石墨烯水分散液,氧化石墨烯水分散液重量份为22份。

工作原理:该含有石墨烯的医学工程材料在使用时,通过聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物、羟基磷灰石和聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚物的设置,增强了组织工程支架在体内的降解性,有利于吸收,羟基磷灰石的加入可以促进骨蜡对骨缺损的修复,采用纳米微晶纤维素增加不溶药物在水中的溶解度和机械性能,而通过透明质酸钠和魔芋葡甘聚糖的设置,透明质酸钠可以促进骨的再生和加速骨的矿化,且透明质酸钠的分子中含有大量的羟基、羧基和乙酰氨基,具有强的吸水性,良好的生物相容性和生物降解性,魔芋葡甘聚糖具有良好的持水能力、生物相容性和降解性,因此魔芋葡甘聚糖具有优良的成型性能和力学性能,通过和羟基磷灰石的复合可以改善羟基磷灰石成型性和力学强度差的缺点,此外,魔芋葡甘聚糖与透明质酸钠的微观结构、理化性质十分相似,故能与透明质酸钠很好地复合,能够提高羟基磷灰石物质性能,可以给组织工程支架提供更好的材料,从而为细胞提供更好增殖的环境,使得组织工程材料可以更好的运用在人身体内部,同时石墨烯具有低廉的成本和较低的对人和环境的毒性,且具有一定的抗菌性,在一定程度上促进了骨组织修复,使得患者更好的进行康复。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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