[发明专利]一种可引导骨组织再生的骨修复材料

说明书

技术领域

本发明属于组织工程学技术领域，具体涉及一种可引导骨组织再生的骨修复材料。

背景技术

随着现代化的进程和生活水平的提高，生活节奏逐渐加快，造成骨缺损的疾病有上升的趋势。由于外伤、炎症、骨肿瘤摘除等各种病变治疗造成的骨缺损是临床上经常遇到的问题。

骨缺损达到一定面积后不能骨性愈合，一直是骨科修复领域中的难题。而植骨术是治疗骨缺损的最有效措施，关于骨移植生物替代材料的研究是骨科长期以来的重点研究课题。几个世纪以来，人们尝试了各种不同的修复材料，利用组织工程学原理解决临床骨折、骨缺损及关节融合等治疗问题已成为骨科研究的一个热点，其中，寻找理想的细胞外基质材料或载体材料是组织工程顺利发展的关键。目前骨组织工程中采用的支架材料种类繁多，虽各有优点，但均有无法克服的不足，因而限制了材料的发展。煅烧骨是拥有天然骨小梁结构和骨无机物晶体结构的生物材料，其作为引导骨组织再生术的支架材料，越来越引起人们的重视。其结构式同羟基磷灰石，有一定的硬度和强度、易于塑形且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作难题。而且煅烧骨粉在制备的过程中经过了一定的物理化学方法处理，并经过高温煅烧，消除了抗原性，解决了生物相容性的问题。但单纯的煅烧骨粉作为骨修复材料尚存在一定的缺陷，是因为它只有骨引导作用，不具有骨诱导作用。生物高分子材料中的胶原是脊椎动物的主要结构蛋白，其主要功能是作为组织的支持物，赋与组织以张力。此外，胶原分子及其纤维在生物的发育、生长、细胞 分化及粘附、运动、化学趋向以及抗原抗体结合反应等均起着重要作用。胶原不仅为细胞提供支持保护作用，而且与细胞的粘附、生长、表型表达均有密切关系。胶原有良好的生物相容性和完全的生物降解性，而免疫抗原性很低。因此，近年来被作为一种新的生物材料应用于临床软组织整形、止血、细胞生长的支持物、神经再生的管道、创面覆盖和保护角膜的材料。胶原纤维，不仅起支架作用，还影响着细胞的增殖与分化、骨质的形成与吸收以及骨基质矿化等，机体通过胶原的合成和改建使骨折修复得以完成和完善。其它高分子可降解材料主要有聚羟乙酸（PGA)、聚乳酸（PLA）聚乳酸/聚羟乙酸共聚物（PLGA或PGA/PLLA）、甲壳素、壳聚糖、透明质酸（HA）、藻酸钙凝胶、硫酸软骨素、聚氧乙烯水凝胶等，均具有很好的生物相容性。

发明内容

本发明的目的是提供了一种骨修复材料，以克服现有人工合成材料硬度、强度和塑型性方面的不足，以及人工合成材料在孔隙率、空隙大小等方面的制作难题。

本发明所采用的技术方案是：

一种可引导骨组织再生的骨修复材料，该材料为不同粒径的煅烧骨粉与生物可吸收高分子材料的组合物，其特征在于：煅烧骨粉的颗粒大小范围为0.1-2mm；生物可吸收高分子材料选自胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、藻酸钙、纤维蛋白、弹性蛋白的一种或多种。

所述骨修复材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

 1）取生物可吸收高分子材料用0.1%（v/v）乙酸配制成适当浓度的0.05%（w/v）的溶液，用NaHCO₃调PH值至中性后加入0.1-2mm直径范围的煅烧骨粉；

2）50-80℃水浴4-8小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物； 

3）将沉淀物真空抽干，紫外线下照射30-60分钟，期间多次翻转颗粒；

4）环氧乙烷熏蒸，消毒得骨修复材料。

本发明技术方案带来的有益效果是：

本发明提供了一种较为理想的骨缺损修复材料及其制备方法，本方法所制备的骨修复材料具有良好的抗压能力，且其主要成分骨粉材料是经过高温煅烧的纯无机物质，不存在任何抗原物质。扫描电镜照片结果显示，骨粉保留了天然骨的多孔结构及骨小梁，与人体骨结构相似、内表面积大、孔隙间相互交通，有利于成骨细胞的粘附与生长，有利于纤维及血管长入。另外骨粉塑形能力强，可根据原来骨的形态塑形，可操作性好。生物高分子材料中的胶原能促进成骨细胞粘附、增殖和分化，增强其成骨能力。但其最大的缺点是缺乏一定的机械强度，难以单独用作成骨细胞培养基质材料。本研究用胶原等高分子材料将煅烧骨粉进行包裹，制成骨修复材料，此骨修复材料兼具煅烧骨粉与高分子材料的优点，可达到较好的骨修复效果。