[发明专利]一种人工骨移植材料及其用途

说明书

本发明涉及一种人工骨移植材料。它由聚己内酯/聚卡普隆纳米复合材料与多肽构建而成。本发明中的人工骨移植材料，植入体内后可有效促进细胞粘附、增殖，血管长入和骨组织再生，具有明显促进骨缺损修复的生物功能。

技术领域

本发明属于医用生物材料领域，尤其涉及一种人工骨移植材料及其用途。

背景技术

当前，植入骨移植材料是临床上治疗骨缺损最常见的手段。自体骨被认为是“骨移植材料的黄金标准”，具有优异的骨诱导能力、骨传导能力、成骨能力和组织相容性，但是存在来源有限、供区易出现并发症等局限。而来源丰富的异体骨在临床应用中缺乏显著的骨诱导活性，同时存在易传染疾病、生物力学性能较差及免疫排斥等诸多问题。人工骨移植材料应运而生，可实现大规模生产和可控性修饰改性使其成为最有希望替代传统自体和异体骨的移植材料。其中骨水泥、生物陶瓷及组织工程骨等人工骨移植材料已在临床试验中取得不错的进展，但遗憾的是，血管化范围有限和血管化进程缓慢等问题致使人工骨移植材料在临床上的应用仍然受限。

目前，关于促进人工骨移植材料血管化的研究和应用主要集中在：①将人工骨材料植入体内使其内部长有血管后再取出以供植入；②先在人工骨上种植内皮细胞(ECs)或间充质干细胞(MSCs)等，以在体外实现人工骨的预血管化，再将人工骨植入骨缺损处以促进骨缺损部位血管化；③将一定浓度的生物陶瓷或铜离子、锌离子等金属离子与生物材料进行复合制备复合材料以促进VEGF生成进而促进血管新生(或血管生成)；④向人工骨中引入VEGF等基因；⑤将促血管因子如血管内皮细胞生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)和骨形态发生蛋白(BMPs)等与人工骨进行复合。但是这些方法仍未完全解决关于人工骨移植材料的快速血管化问题，且存在生产成本昂贵、制备周期较长及治疗副作用较大等缺陷。

综上所述，开发制备过程简便、生产成本合理且生物安全，同时能实现快速血管化的人工骨移植材料是运用骨移植材料修复骨缺损的关键，同时也是目前亟待解决的问题。

目前，一些多肽(如WKYMVm、SP及CAG等)已被证明具有诱导血管组织新生的能力。因此，现有技术中也有将这些多肽与人工骨材料结合以实现对其进行修饰，再来植入以实现快速血管化。然而，目前采用多肽对人工骨材料进行修饰的方法主要存在以下技术问题：一方面，多肽对人工骨材料的亲和性差，形成的结合不稳定、结合力小、结合率低，进入人体内后，多肽会很快脱落、流失、降解掉，另一方面，进行修饰所需要的条件不利于维护多肽的生物活性，在修饰反应过程中，多肽的促血管新生能力会大大减弱甚至丧失。对此，目前现有技术中，主要采用一些起桥梁作用的多肽，将其先与上述多肽反应以实现将二者结合，之后再用所制得的多肽产品对人工骨材料进行修饰，以实现植入。然而，这一方法依然存在以下技术难题：1、两种多肽之间具有较高的相互选择性，若选择不好，则会导致二者在功能上相互抑制，进而导致与人工骨材料无法结合或结合不稳定，或者在与人工骨材料结合后无法发挥促生长作用。2、多肽产品与人工骨材料选择搭配不好，也会阻碍多肽的促生长功能的发挥，致使多肽产品无法赋予人工骨材料以理想的诱导血管新生的能力。3、制备多肽产品的反应过程，以及多肽产品对人工骨材料的修饰过程，都分别需要通过复杂的化学反应实现。在制备反应过程中若控制不好，则既会导致所得的多肽产品的促血管新生能力大大减弱甚至丧失，也会导致多肽产品对人工骨材料的亲和性差，形成的结合不稳定、结合力小、结合率低，进入人体体内后，会很快脱落、流失、降解掉的难题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种人工骨移植材料，该人工骨移植材料植入体内后可有效促进细胞粘附、增殖和血管长入，具有明显促进血管新生的生物功能。

本发明的另一目的在于提供上述人工骨移植材料的用途。

本发明的第一目的具体通过以下技术方案来实现：

一种人工骨移植材料，其特征在于：它由聚己内酯(PCL)/聚卡普隆(PGC)纳米复合材料与多肽构建而成。