[发明专利]一种仿生双相陶瓷样生物活性骨及其制备方法无效

专利信息
申请号: 200910094382.8 申请日: 2009-04-21
公开(公告)号: CN101530634A 公开(公告)日: 2009-09-16
发明(设计)人: 李彦林;刘流;韩睿;陈建明;金耀峰 申请(专利权)人: 昆明医学院第一附属医院
主分类号: A61L27/42 分类号: A61L27/42;A61L27/54;A61L27/56;A61L27/58;A61L27/10;A61L27/24;A61L27/22
代理公司: 云南协立专利事务所 代理人: 谢 嘉
地址: 650000云南省昆明市*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 一种 仿生 陶瓷 生物 活性 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于骨移植替代材料技术领域,具体涉及一种仿生双相陶瓷样生物活性骨。同时,本发明还涉及该生物活性骨的制备方法。

背景技术

临床上因肿瘤切除、创伤和感染造成的骨缺损十分常见。虽然自体骨是理想的骨移植材料,但供骨来源有限,且易造成二次手术的痛苦和并发症。异体骨移植则存在免疫排异反应,并可能导致某些疾病(如乙肝、爱滋病等)的传播和肿瘤的生成。因此研制理想的骨移植替代材料用于骨缺损修复是医学界和生物材料界的迫切要求。

随着人们对骨组织工程的研究不断深入,对支架材料的研究重点逐渐转移到寻找类似人体骨组织天然结构和性能的材料上。研制这类材料时仿生尤为重要。目前,人工合成材料在生物相容性、生物活性、生物降解性及与宿主骨的力学匹配等方面还存在一些缺点,且在孔隙率及孔径大小等方面的仿生制作还存在一些难度。而天然生物骨来源广,采用适当的理化方法处理后可将其抗原性削弱或消除,从而解决移植后产生免疫排斥反应的问题。生物骨衍生材料能保留其天然的网状孔隙结构,其结构和组成符合生理要求,具有良好的生物相容性和生物降解性,其天然的孔隙结构能为细胞黏附、增殖、分化、成骨提供天然的三维空间结构,以此仿生制备的材料做支架,可望研制出与人自体骨相似的组织工程化骨。其中,猪骨来源广,取材方便,且猪的解剖生理与人类相似,有机成分和无机成分含量与人比较接近,猪是移植供体动物中较能接受的对象。

传统方法制作的煅烧骨主要由羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)组成,HA具有良好生物相容性,并且其力学性能较其他生物活性材料为优。但是HA生物降解性能差,有报道其年吸收率约5%~15%,从而影响了新生骨的后期重塑,并影响其生物力学的强度。理想的植骨材料体内吸收时间应是植入后6个月到1年。磷酸三钙(Tricalcium phosphate,TCP)是生物降解陶瓷材料的一种,钙磷比与天然骨比例接近。TCP属于快速吸收陶瓷,在水溶液和体液中溶解度较HA大。TCP表面丰富的层状结构能够刺激破骨细胞的吸收作用及成骨细胞的成骨作用,利于形成新骨。TCP能被有效地生物降解和吸收,并逐步为新生组织所置换。同时TCP有良好的表面骨引导作用,植入骨膜下皮质骨表面后有大量新骨长入。但TCP的降解速度太快而不利于新生骨的结合,同时TCP力学性能较HA差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种仿生双相陶瓷样生物活性骨。

本发明的目的还在于提供一种制备所述生物活性骨的方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种仿生双相陶瓷样生物活性骨,其特征在于:猪椎骨经低温煅烧后与焦磷酸钠溶液复合,再经二次低温煅烧后制得双相陶瓷样生物骨,再与骨形态发生蛋白溶液、碱性成纤维细胞生长因子溶液和I型胶原溶液复合,冻干后制得成品。

制备所述仿生双相陶瓷样生物活性骨的方法,包括以下步骤:

1、取新鲜市售猪椎骨制成一侧含皮质骨的松质骨条;

2、在500~800℃条件下煅烧30~45min,制得陶瓷化骨(True boneceramic,TBC);

3、将TBC置于浓度为0.01~0.1mol/L的焦磷酸钠溶液中浸泡3~5min,然后在500~800℃条件下煅烧30~45min,制得双相陶瓷样生物骨(BiphasicCeramic Biologic Bone,BCBB);

4、待BCBB冷却至室温后,用蒸馏水在超声波清洗机上洗净表面及孔隙中的碎屑,干燥后高压蒸汽灭菌备用;

5、将骨形态发生蛋白(BMP)与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液混合均匀,BMP与盐酸胍的比为60g∶1L,得到BMP溶液;

6、将碱性成纤维细胞生长因子(BFGF)与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液混合均匀,BFGF与盐酸胍的比为60g∶1L,在4℃环境下放置24小时,得到BFGF溶液;

7、将BMP溶液和BFGF溶液混合后用磁力搅拌机匀浆30min,然后在4℃条件下透析48小时,每24小时更换透析液1次;透析产物再与I型胶原溶液按体积比1∶2混合,电磁震荡10分钟,得到混合溶液;

8、将BCBB切分成小块,然后按40∶1的重量比置于步骤(7)得到的混合溶液中,以45帕~55帕负压抽吸充分混匀,-20度冻干,制得所需的仿生双相陶瓷样生物活性骨。

步骤1所述的松质骨条,以1.0~2.0cm×0.4~0.6cm×0.4~0.6cm的大小为较佳。

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