[发明专利]一种生物活性人工骨材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物活性人工骨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料分装到容器中，消毒待用；(2)在无菌环境下，将重组人骨形成蛋白‑2加入缓释剂水溶液中，配制成混合溶液；(3)在低温负压条件下，将步骤(2)制得的混合溶液加入表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料中，冷冻干燥，密封、低温保存，即得生物活性人工骨材料。本发明将骨形成蛋白‑2与表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料进行组合，制备得到的生物活性人工骨材料具有良好的密度、孔径、抗压强度，能显著加快新骨形成，加快骨损伤的修复。

技术领域

本发明涉及一种生物活性人工骨材料及其制备方法，属于人工骨制备技术领域。

背景技术

骨损伤和骨缺损是一种常见病患，骨损伤大多需要很长时间才能愈合，严重的骨缺损病人甚至无法通过肌体自身恢复机制来修复缺损，因此必须进行骨移植治疗。骨损伤的快速愈合有很大的临床需求，目前医疗系统还没有有效的技术和手段来满足这些需求。

对于骨缺损的修复，临床主要采取自体骨移植和异体骨移植。自体骨移植往往存在材料来源有限、塑形困难和供骨部位的损伤等问题；异体骨移植也有移植排斥和疾病传播隐患等问题；临床迫切需要一种安全、高效、来源充足且便于操作和保存的骨移植替代物的出现。

理想的骨移植替代物，需要同时具备骨传导和骨诱导活性。单纯材料往往只具有填充、支撑和骨传导能力，缺乏骨诱导活性。有骨诱导活性的因子需要和支架材料形成复合材料，实现与局部成骨过程所需要的空间和时间上的有效剂量的释放，才能实现良好的骨损伤修复。

珊瑚和由珊瑚衍生而成的羟基磷灰石材料拥有与人体骨相似的孔隙结构，作为支架材料被广泛用作骨缺损的填充物，但因缺乏骨诱导能力，成骨过程缓慢，在骨损伤治疗尤其是骨缺损治疗中无法取得满意的疗效。另外，珊瑚主要成分为CaCO₃，植入体内很快被降解，与成骨过程不能匹配；而将珊瑚转化为羟基磷灰石，材料在体内降解极慢，也会影响自身的组织替代。骨形成蛋白-2是肌体内拥有最强诱导骨形成能力的细胞因子，也是加速骨折愈合和新骨形成常用的一种细胞因子，将骨形成蛋白-2与珊瑚衍生材料通过优化组合形成性能比较理想的人工骨是该领域一个可行的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种生物活性人工骨材料及其制备方法，该生物活性人工骨材料能显著加快新骨形成，加快骨损伤的修复。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种生物活性人工骨材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料分装到容器中，消毒待用；

(2)在无菌环境下，将重组人骨形成蛋白-2加入缓释剂水溶液中，配制成混合溶液；

(3)在低温负压条件下，将步骤(2)制得的混合溶液加入表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料中，冷冻干燥，密封、低温保存，即得生物活性人工骨材料。

作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料是以珊瑚为原料，通过热液不完全交换法制备而得。

表面羟基磷灰石化的珊瑚衍生材料的具体制备方法为：取珊瑚进行切割打磨，制备成所需尺寸、形状，流水、超声清洗干净后放入高压反应釜，按照珊瑚完全转化为羟基磷灰石所需(NH₄)₂HPO₄量的1/10对(NH₄)₂HPO₄进行投料。280℃，7MPa压力下反应12小时，去离子水煮沸4小时，每半小时换水一次，去除无机离子，γ射线照射消毒，分装西林瓶，待用。

作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，消毒温度为300℃，消毒时间为2h。