[发明专利]仿松质骨生物活性人工骨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿松质骨生物活性人工骨及其制备方法，用于修复骨缺损、骨坏死、粉碎性骨折、骨不连和骨裂，属于生物医学工程及材料科学技术领域。

背景技术

骨骼移植是仅次于输血的需求量最大的移植物，由于事故或疾病造成骨缺损是临床常见病例。目前常用的修复材料有自体骨、异体骨及人工合成材料，这些材料均在不同程度上存在不足，不能满足临床需要。如自体骨移植虽无免疫排斥反应，修复效果良好，但取材十分有限，且造成供区的骨缺损；同种异体骨移植容易引起免疫排斥反应，修复效果差，并有传染病毒性疾病的危险，而且取样、处理、存储的成本高，其应用受到很大限制；人工合成材料如聚甲丙烯酸甲酯、硫化硅橡胶等都是非降解材料，不能修复缺损区，且存在排异反应。目前研究的重点是致力于找出具有良好的理化性质、生物学特性的生物材料作为骨移植物或骨诱导材料。利用磷酸钙类物质作为骨移植材料经过近百年的历史，目前仍有广泛的应用前景，但传统的磷酸钙类物质如羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)等无孔或孔径小，孔隙交通达不到骨单位内向生长的结构要求，且其存在脆性大、韧性低、可降解性差、修复能力弱等缺点，只能作为骨科的填充材料。目前，市场上新出现的“纳米人工骨”仍存在可降解性差、诱导骨再生能力弱的缺点。

发明内容

本发明提出一种仿松质骨生物活性人工骨及其制备方法，将低结晶度的磷酸氢钙与动物胶原复配，冷冻干燥制成高孔隙率、具有良好孔隙交通的复合人工骨，使其具有被彻底降解和诱导大段骨缺损修复的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种仿松质骨生物活性人工骨由磷酸氢钙粉体和胶原溶液复配而成。

上述磷酸氢钙粉体为CaHPO₄.2H₂O粉体和CaHPO₄粉体中的一种或两者任意配比的混合物；优选为CaHPO₄.2H₂O粉体和CaHPO₄粉体任意配比的混合物。

上述述胶原溶液的粘度优选为700～1000cP。每毫升胶原溶液复配0.6～1.0g磷酸氢钙粉体。

上述仿松质骨生物活性人工骨的制备方法为：在于在每毫升粘度为700～1000cP的胶原溶液中，加入0.6～1.0g磷酸氢钙粉体，混匀、冷冻干燥。

具体包括如下步骤：

a、制备磷酸氢钙粉体：将水溶性的含Ca²⁺的化合物和含PO₄^3-的化合物充分溶于水中，滴入碱性溶液至pH值为62～6.9(当pH值为6时即开始出现沉淀，随着pH值的升高，沉淀越来越多，溶液越来越浑浊，待pH值升至6.2～6.9时，停止碱性溶液的滴入)，收集沉淀，干燥、研磨后得低结晶度的以CaHPO₄.2H₂O为主混有少量CaHPO₄的粉体；

b、制备胶原溶液：取动物肌腱于酸溶液中，加入胃蛋白酶溶液，混匀、浸泡得胶原蛋白溶液；

c、在上述制备的胶原溶液中加入磷酸氢钙粉体，混匀；

d、将上述磷酸氢钙和胶原的混合膏状物冷冻干燥成为仿松质骨生物活性人工骨。

e、将所得仿松质骨生物活性人工骨用15～20kGy剂量⁶⁰Co辐照灭菌。

上述步骤a中：所用水优选为蒸馏水或去离子水；收集沉淀方法优选为离心沉淀法，所得沉淀物最好水洗3次以上；沉淀的干燥温度优选为80～100℃，干燥时间24～48小时；水溶性的含Ca²⁺的化合物和含PO₄^3-的化合物的用量可以为任意值，只要将它们充分溶解即可，本发明主要是通过调节pH值来控制产物的生成。

上述步骤b中：所取肌腱一般为哺乳动物的肌腱，在置于酸溶液前，一般要先去除油脂、用灭菌溶液浸泡消毒灭菌后，漂洗干净；所用酸溶液的体积百分比浓度为0.5～1.0％；每毫升酸溶液中胃蛋白酶的加入量为20～25国际活性单位；所得胶原蛋白溶液的粘度为700～1000cP(厘泊)，且一般要过滤除渣，以去掉部分未溶解的肌腱。

上述步骤c中：每毫升胶原溶液中磷酸氢钙粉体的加入量为0.6～1.0g。