[发明专利]使用可降解的聚合物基纳米复合材料的骨再生及其应用

说明书

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求申请日为2013年7月22日、申请序列号为No.13/947,770的美国专利申请的优先权和权益；该美国专利申请是申请日为2006年9月11日、申请序列号为No.11/519,316、题为“用于组织再生和骨增生的系统和方法”且发明人为亚历山德鲁S.比艾(Alexandru S.Biris)和皮特·延森(Peder Jensen)的美国专利申请的部分继续申请案。其中，该美国专利申请现在已授权，并且要求申请日为2005年9月9日、申请序列号为No.60/715,841的美国临时专利申请以及申请日为2005年10月13日、申请序列号为No.60/726,383的美国临时专利申请的优先权和权益。该申请日为2013年7月22日、申请序列号为No.13/947,770的美国专利申请还要求申请日为2013年3月15日、申请序列号为No.61/800,588的美国临时专利申请的优先权和权益。本PCT申请还要求申请日为2013年3月15日、申请序列号为No.61/800,588、题为“使用可降解的聚合物基纳米复合材料的骨再生及其应用”的美国临时专利申请的优先权和权益。本PCT申请还涉及题为“使用可降解的聚合物基纳米复合材料的骨再生及其应用”、申请日为2013年7月22日且具有与本PCT申请相同发明人和代理人(assignee)的同时待审的申请。以上提及的申请在此全文引用，以供参考。

本发明的描述中记载和讨论了一些参考文献，这些参考文献可能包括专利、专利申请和各种出版物。这些参考文献的记载和/或讨论的提供仅用来阐明对本发明的描述，而不是承认任何上述参考文献是这里描述的本发明的“现有技术”。本申请说明书中所记载和讨论的所有参考文献在此全文引用，并达到如同单独引用每个参考文献的相同引用程度。

联邦资助的研究的声明

本申请是在政府资助下完成的，批准号为W81XWH-10-2-0130，由美国国防部授予资助。政府在本申请中具有一定的权利。

技术领域

本发明通常涉及用于骨头和组织再生的生物相容性结构，尤其涉及一种可生物降解和可生物吸收的纳米复合组合聚合物和纳米结构的羟磷灰石，以及可选择地涉及其他有利因素。

背景技术

在此描述的背景技术是用来概述本申请的内容。在该背景技术部分中描述的当前提及的发明人的工作，以及不可认定为在本申请提交日期的现有技术的说明书的方面，既没有明确地也没有隐含地被承认为本申请的现有技术。

外伤、肿瘤和骨骼疾病导致的骨骼缺陷，或者骨骼不正常生长都需要频繁的外科治疗程序以试图恢复骨骼的正常功能。尽快这类治疗大多数都是成功的，然而这些治疗都存在问题和局限。

因此，直到现在，本领域仍然存在解决上述缺陷和不足的尚未解决的需要。

发明内容

本申请的某些方面涉及一种生物相容性结构。

在一个实施例中，所述生物相容性结构包括相互堆叠的聚合物层以具有预定形状；设置于每两个相邻的聚合物层之间的骨颗粒；包围所述多个聚合物层和骨颗粒层的涂层；以及多附着到所述涂层上的骨颗粒。其中，每一所述聚合物层均由聚合物和第一组织形成纳米粒子所形成。所述第一组织形成纳米粒子在所述聚合物中的重量百分比为0.05-50％。

在一个实施例中，所述第一组织形成纳米粒子在所述聚合物薄膜中的重量百分比为约25％。

在一个实施例中，所述聚合物包括合成的可生物降解的聚合物，以及从自然资源获得的可生物降解的聚合物中的至少一者。

在一个实施例中，所述合成的可生物降解的聚合物包括聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚(e-己内酯)、聚二恶烷酮、聚酐、三亚甲基碳酸酯、聚(β-羟基丁酸酯)、聚(g-乙基谷氨酸)、聚(DTH亚氨基碳酸)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚(原酸酯)、聚氰基丙烯酸酯，以及聚磷腈中的至少一者。

在一个实施例中，所述从自然资源获得的可生物降解的聚合物包括改性多糖(纤维素、几丁质、葡聚糖)和改性蛋白质(纤维蛋白、酪蛋白)中的至少一者。

在一个实施例中，所述第一组织形成纳米粒子包括羟基磷灰石(HAP)纳米粒子、磷酸三钙纳米粒子、混合的磷酸钙和碳酸钙纳米粒子、异种移植物骨颗粒、同种异体移植物骨颗粒、自体移植物骨颗粒，以及异质移植物骨颗粒中的至少一者。