本技术介绍了一种新型物理辅助骨修复材料,即水凝胶/煅烧骨多孔复合支架,以及其制备方法和应用。该技术属于生物材料技术领域,通过将煅烧后的骨与含自由离子的水凝胶材料结合,开发出具有多孔结构的复合支架,旨在提高骨修复效率和效果。
背景技术
天然骨具有压电效应,电信号是骨组织生长的重要生理信号。骨缺损处生理电信号缺失是导致骨修复困难、再生质量差的重要因素。在骨修复材料中整合电信号,启动成骨信号通路,是提高骨缺损修复材料修复效果的有效手段。因此,开发具有电信号的植骨材料已成为一种骨修复的新方式。
传统压电材料,如以钛酸铅、钛酸钡为主的无机压电材料或以聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF)、左旋聚乳酸(PLLA)为主的有机压电材料,虽然具有稳定的电输出性能,但在骨修复中仍然受到了一些的应用限制。其中,钛酸铅、钛酸钡、PVDF等材料不具有生物降解功能,在体内不宜长期存在;PLLA具有良好的生物降解性和稳定的电输出功能,但其价格相对昂贵,且原材料制备过程繁琐。
目前,已有研究人员制备了具有良好生物相容性的离子压电水凝胶,通过机械力引发水凝胶内部阴阳离子的扩散差异引发动态电势变化进而产生电压信号。超声波(US)是一种周期性的机械波,并且在人体组织中是可控的、无创的和高度穿透性的,在临床诊断中被广泛采用。因此,将超声波作为水凝胶内部离子运动的触发器是一种有效输出电刺激的方式。
实现思路