[发明专利]一种用于骨再生的BMP-2协同诱导体系及其构建方法

说明书

本发明公开了一种用于骨再生的BMP‑2协同诱导体系及其构建方法，所述的协同诱导体系包含载体，及负载于所述的载体上的协同体系成分，所述的协同体系成分包含骨形成蛋白BMP‑2、生物活性离子Mg²⁺；所述的Mg²⁺浓度是2.5～20mmol/L；所述的载体包含但不限于明胶、甲基丙烯酸改性明胶、聚己内酯、磷酸钙、钛合金等天然高分子材料及其衍生物、合成高分子材料及其衍生物、无机材料、金属材料等中的任意一种或者任意两种以上的组合；所述的协同诱导体系的载体形式能够是微球、支架、微球复合支架中的任意一种。本发明提供的BMP‑2协同诱导体系，借助Mg²⁺辅助BMP‑2成骨以降低BMP‑2的使用剂量，同时提高低剂量BMP‑2的治疗效果，从而达到高效、安全、精准骨再生的效果。

技术领域

本发明涉及骨缺损修复材料领域，具体涉及一种用于骨再生的BMP-2协同诱导体系及其构建方法。

背景技术

近年来，由炎症、创伤、肿瘤、畸形等造成的骨缺损疾病已成为仅次于循环、呼吸、消化系统疾病的威胁我国居民健康的常见病、多发病。而随着人口老龄化加速，增龄性改变，如骨质疏松等，进一步加剧了临床骨缺损治疗的压力，如何快速高效完成骨缺损修复具有重要的意义。

基于骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2，BMP-2)又称骨形成蛋白的治疗方法是目前临床常用的骨缺损治疗手段，可取的类似甚至超过骨缺损治疗“金标准”自体骨移植术的效果。然而，BMP-2在临床使用中使用的剂量为“超生理”剂量，这种高剂量的BMP-2使用常带来异位成骨、炎症、成瘤、骨溶解等并发症；且目前临床批准的载BMP-2制品使用的是胶原海绵，对BMP-2的缓释效果不强，易形成因子的突释，导致成骨范围不可控和新生骨结构不规则的过度成骨现象，从而显著降低成骨效率，造成事倍而功半；BMP-2的大量使用也为患者带来繁重的经济负担。

综上所述，亟需一种有效的降低BMP-2的用量，降低成本、减少发生副作用的风险，同时保证成骨效率，达到事半功倍效果的方法。

发明内容

本发明旨在解决骨形成蛋白BMP-2用于骨缺损再生治疗中安全与效率常难以兼顾的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于骨再生的BMP-2协同诱导体系，所述的协同诱导体系包含载体，及负载于所述的载体上的协同体系成分，所述的协同体系成分包含骨形成蛋白BMP-2、生物活性离子Mg²⁺；所述的Mg²⁺的浓度是2.5～20mmol/L；所述的载体可由天然高分子材料及其衍生物、合成高分子材料及其衍生物、无机材料、金属材料等材料制备得到，包含但不限于明胶、海藻酸钠、透明质酸，甲基丙烯酸改性明胶、甲基丙烯酸改性海藻酸钠、甲基丙烯酸改性透明质酸、聚己内酯、磷酸钙、硅酸钙、钛合金等中的任意一种或者任意两种以上的组合；所述的协同诱导体系的载体形式能够是微球、支架、微球复合支架中的任意一种。

较佳地，所述的Mg²⁺的浓度是5～10mmol/L。

本发明还提供了一种用于骨再生的BMP-2协同诱导体系的构建方法，协同诱导体系的载体形式是微球，所述的微球制备方法包含以下步骤：

S1，筛选Mg²⁺最适浓度，在条件培养基中，Mg²⁺终浓度0.8～20mmoL/L，筛选能提升骨形成蛋白BMP-2成骨效应的Mg²⁺浓度；

S2，配置甲基丙烯酸改性海藻酸钠溶液，将骨形成蛋白BMP-2与Mg²⁺溶于其中作为混合溶液，利用微流控技术制备得到BMP-2/Mg²⁺微球。

较佳地，S1中，所述的Mg²⁺最适浓度为5～10mmoL/L。

较佳地，S2中，所述的甲基丙烯酸改性海藻酸钠溶液浓度为4％～7％。