[发明专利]异质骨组织工程支架、挤出组件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种异质骨组织工程支架、挤出组件及其制备方法，涉及复合材料制备技术领域，该异质骨组织工程支架包括利用增材制造技术构建的与骨缺损位置相同的支架本体，支架本体由可降解生物相容材料制成，支架本体表面或内部镶嵌有用于治疗骨肉瘤的化学药物微球。挤出组件用于制备异质骨组织工程支架。以及一种异质骨组织工程支架的制备方法。本发明既可以用于修复骨缺损，同时支架内部的多孔无机缓释微球会逐步释放骨肉瘤化学治疗药物，实现化疗药物在患处的精准缓释，防止骨肉瘤复发的同时，避免了大剂量化学治疗药物对人体健康细胞的损害。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，尤其是涉及一种异质骨组织工程支架、挤出组件及其制备方法。

背景技术

随着传染病逐渐被控制，恶性肿瘤己成为严重危害人类健康的常见疾病，其发病率还在不断地上升。我国卫生部公布的资料显示，无论是在城市或农村，恶性肿瘤己成为超过心血管疾病的第一大死因。骨肉瘤是儿童和青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤，它的长期生存率极低。骨肉瘤是骨形成干细胞来源的原发恶性实体瘤。它常发生于股骨远端和胫骨近端，并容易转移到肺。数据显示，青少年和老年是骨肉瘤发病的高峰年龄段。骨肉瘤患者基于单独手术治疗方式的5年生存率一般低于20％，转移性骨肉瘤患者愈后特别差，总生存率只有30％。目前较为有效的方法是手术结合化学治疗。

自20世纪70年代，化学疗法在临床治疗骨肉瘤中的疗效开始被逐渐认可。作为外科手术后的辅助手段，化学疗法的主要作用是彻底清除手术后的残余病灶。新辅助化疗的理念被提出，即在外科手术前就利用化疗药物进行全身治疗以消除潜在转移灶。还可以根据术前化疗疗效的评估，通过更优化的手术及术后化疗方案，达到尽可能地提高患者的保肢率和降低复发率。该治疗理念随后被广泛应用于临床，形成了以新辅助化疗为技术支撑的保肢综合治疗方案，并一直沿用至今。化学治疗虽然可取得良好的临床效果，但是高剂量化疗可能导致血小板的减少并引发严重的感染，大剂量化疗后也可能导致骨髓抑制现象的出现。因此，控制化疗药物的作用范围是该方法亟待突破的关键问题之一。

一般情况下，临床进行外科手术时应彻底切除骨肉瘤病灶，以避免残余癌细胞可能引起的局部复发和远端转移。切除部位一般要求与病灶组织两端的安全距离至少为5厘米。如果病变组织在手术中没有被完全切除则极易导致复发。但是手术切除后，会导致骨与软组织的大面积缺损。因此，为了缓解患者的身体活动受限程度，手术产生的缺陷需要进行必要的修复或重建。常见的骨组织功能重建方式有人工假体置换术、瘤段骨灭活再移植及自体骨或异体骨移植等，然而这些假体或移植材料往往存在来源受限、存在排异风险等问题。

因此，如何既能控制化疗药物的作用范围又能克服假体或移植材料存在的来源受限和排异风险成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的之一在于提供一种异质骨组织工程支架，以解决现有技术中外科手术治疗骨肉瘤时不能有效控制化疗药物的作用范围，同时使用的假体或移植材料存在来源受限和排异风险的技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种用于制备上述异质骨组织工程支架的挤出组件。

本发明的目的之三在于提供一种异质骨组织工程支架的制备方法。

为了实现上述目的之一，本发明提供了一种异质骨组织工程支架，包括利用增材制造技术构建的与骨缺损位置相同的支架本体，所述支架本体由可降解生物相容材料制成，所述支架本体表面和/或内部镶嵌有用于治疗骨肉瘤的化学药物微球。

根据一种优选实施方式，所述化学药物微球为含有骨肉瘤化学治疗药物的多孔无机缓释微球。

根据一种优选实施方式，所述多孔无机缓释微球包括有序多孔硅微球、分子筛微球、羟基磷灰石微球中的一种或两种组合。

为了实现上述目的之二，本发明提供了一种用于制备异质骨组织工程支架的挤出组件，所述挤出组件通过移动组件移动至骨缺损部位，所述挤出组件挤出与所述骨缺损部位契合的异质骨组织工程支架。