备过程中受温度等条件影响较小，与蛋白质成分相比，不易降解，稳定性好。
[0046]本发明所述的“快速成型(Rapid Prototyping, RP)技术”是指在计算机管理与控制下，根据计算机辅助设计(CAD)模型，采用材料精确堆积(由点堆积成面，由面堆积成三维实体)的方法制造立体材料的技术，是一种基于离散/堆积成型原理的新型制造方法。本发明可用的快速成型系统包括熔融沉积制造成型、三维印刷成型、多相喷射沉积成型、分层实体制造成型系统等。在本发明优选的实施方案中，使用的快速成型系统为熔融沉积制造成型系统或三维印刷成型系统，所述成型系统系统可以分别从例如Stratasys (美国)和ZCorporat1n(美国)的公司商购。在本发明更优选的实施方案中，使用的快速成型系统为低温熔融沉积制造成型系统。
[0047]第四方面，提供了生物复合材料在制备用于治疗组织缺损的组织工程支架中的用途。优选地，提供了生物复合材料在制备用于治疗骨缺损的人工骨支架中的用途。
[0048]本发明所述的生物复合材料或人工骨支架可以用于修复由各种原因导致的骨缺损，特别是用于修复骨坏死导致的骨缺损。在本发明的实施方案中，由PLGA、TCP和淫羊藿素制成的多孔生物复合支架材料可以用于骨缺损的治疗，可以提高骨坏死早期髓腔减压的手术效果，避免患者的关节塌陷和全关节置换。
[0049]应该理解，在本发明的特定方面、实施方案或实施例中描述的特征、特性、组分或步骤，可适用于本文所描述的任何其他的方面、实施方案或实施例，除非与之矛盾。
[0050]上述公开内容总体上描述了本发明，通过下面的实施例进一步示例本发明。描述这些实施例仅为说明本发明，而不是限制本发明的范围。尽管本文中使用了特殊的术语和值，这些术语和值同样被理解为示例性的，并不限定本发明的范围。
[0051]实施例
[0052]实施例1
[0053]由PLGA、TCP和淫羊藿素组成的生物复合材料的制备
[0054]1.材料和设备
[0055]PLGA购自山东省医疗器械研宄所，PLGA分子量为10万，其中乳酸与乙醇酸的摩尔比为70:30 ；
[0056]TCP购自北京现代东方精细化工用品有限公司；
[0057]淫羊藿素由深圳中药及天然药物中心提供；以及
[0058]生物材料快速成型机由清华大学机械工程系研制，型号为CLRF-2000-1I。
[0059]2.生物复合材料的制备过程(参照图2的制备路线图)
[0060](I)将5.2g PLGA和1.3g TCP加入40ml 二氧六环中，溶解搅拌24小时；
[0061](2)将1.6mg淫羊藿素加入到1ml 二氧六环中溶解；
[0062](3)取步骤(2)中Iml溶解于二氧六环的淫羊藿素加入步骤(I)得到的溶液中，搅拌混匀I小时，得到含PLGA、TCP和淫羊藿素的浆料，其中PLGA的成浆浓度为13%，淫羊藿素的浓度为4 μ g/ml ；
[0063](4)按照生产厂商的说明，利用快速成型机进行成型，具体操作如下:
[0064]上样:将步骤⑶得到的浆液15ml加入到20ml注射器中，安装到机器，固定，调节成型材料温度，成型室温度为_25°C ；
[0065]电脑控制及成型:打开软件poppy, poppy.exe，调入方法，设置喷头参数，喷头I和2，网格6，后改为9，反转3X0.1mm，正转3X0.1mm，延迟0，其他不变，开始造型，制成IXlXlcm的立方体，而后将成型块直接冷冻干燥12小时。
[0066]测得生物复合材料的孔隙率为80%，孔隙平均直径约为300 μ m。
[0067]实施例2
[0068]淫羊藿素从生物复合材料中缓慢释放
[0069]取150mg由实施例1制备的生物复合材料加入到50ml磷酸盐缓冲液(PBS，PH7.4)中。将上述混合物在37°C下以120rpm振荡水浴。第1，2，7，14天时从中取出5ml液体，并用等体积的新鲜PBS补足。取出的液体用等体积的乙酸乙酯萃取三次，而后用氮气干燥。得到的干燥物用100 μ I甲醇溶解，振荡下使其充分溶解。在270nm检测波长下用高效液相(HPLC)法测定淫羊藿素的浓度。
[0070]如图3所示，淫羊藿素第I天的释放累积量为13.5%，第2天的释放累积量为20.5%，第7天的百分累积释放量为30.0% ;到第14天时，淫羊藿素的累积释放量为39.5%。这些结果表明，淫羊藿素能够从生物复合材料中缓慢稳定地释放，这有利于淫羊藿素在植入部位长期保持生物学活性，持续作用于组织缺损部位。
[0071]实施例3
[0072]由PLGA、TCP和淫羊藿素组成的生物复合材料利于骨髓间充质干细胞的粘附和生长
[0073]提取分离28周新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞，取第四代细胞，经消化后离心，转染绿色荧光蛋白后接种至实施例1制备的生物复合材料支架上。24小时后，在荧光镜下观察细胞在支架材料的粘附情况。绿色荧光用来显示骨髓间充质干细胞。
[0074]如图4所示，骨髓间充质干细胞在生物复合材料支架上生长良好，这表明本发明的生物复合材料具有优良的生物相容性，能够促进骨髓间充质干细胞的粘附和生长，提示对新骨的生成具有促进作用。
[0075]实施例4
[0076]由PLGA、TCP和淫羊藿素组成的生物复合材料在体内促进骨的形成
[0077]1.实验一
[0078]28周龄新西兰大白兔在赛拉嘆(Xylazine, 2mg/kg)和氯胺酮(Ketamine, 50mg/kg)麻醉下，取仰卧位，下肢用2%碘伏消毒，在兔大腿内侧做纵向约3cm长切口，暴露大腿肌肉，切开肌肉表面筋膜，锐性分离肌肉，将5X5X5mm3大小的PLGA/TCP/淫羊藿素支架材料和PLGA/TCP支架材料分别植入左右两侧的大腿肌肉内，逐层缝合伤口。手术后6周后取出支架材料及周围部分肌肉组织，10%的中性福尔马林固定，行microCT (vivaCT40, ScancoMedical, BrUttisellen, Switzerland)扫描，观察材料内新骨生成情况。
[0079]如图5所示，对照组(PLGA/TCP)的图像仅显示了复合多孔材料的均质背景(A图)；而？11^/11^/淫羊藿素组在孔腔周围显示了较高的密度(B图)，提示新骨的形成。这些结果表明本发明的生物复合材料具有良好的成骨诱导特性，同时也说明了淫羊藿素具有显著的促进骨生长的作用。
[0080]2.实验二
[0081]在体重约3.5kg的28周新西兰大白兔的左、右侧股骨髁分别植入直径为2mm的PLG/TCP和PLGA/TCP/淫羊藿素生物材料。上述材料植入兔股骨髁12周后，通过MicroCT观察骨隧道成骨图像。
[0082]如图6所示，对照组(PLGA/TCP)的图像显示仅有少量的新生骨(A图)；而PLGA/TCP/淫羊藿素组出现了大量的新生骨，骨质比对照组致密得多(B图)。以上结果表明，本发明的生物复合材料具有明显的促新骨形成作用，更说明了淫羊藿素在植入部位发挥了显著的促进骨生长的作用。
[0083]综上所述，可以看出，本发明提供的具有促进成骨作用的生物复合材料是修复骨缺损的优良材料，其中PLGA和TCP为骨长入提供支架平台，淫羊藿素则作为主要的生物活性分子有效地促进新骨的形成。
[0084]可以理解，尽管本发明以某种形式被说明，但本发明并不局限于本说明书中所显示和描述的内容。对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围的前提下还可对实施方案中的技术特征、手段等做出各种变化和任意组合。这些变化都在本发明要求保护的范围内。
【主权项】
1.一种生物复合材料，其包含生物可降解的聚乳酸/乙醇酸共聚物、磷酸三钙和有效量的中药活性分子淫羊藿素。2.如权利要求1所述的生物复合材料，其中所述有效量的淫羊藿素的含量为lmg-10g/100g所述生物复合材料。3.如权利要求1或2所述的生物复合材料，其中所述聚乳酸/乙醇酸共聚物和磷酸三钙的重量配比范围为1:1-4:1。4.如权利要求3所述的生物复合材料，其中所述聚乳酸/乙醇酸共聚物和磷酸三钙的重量配比是4:1。5.如权利要求3所述的生物复合材料，其中所述聚乳酸/乙醇酸共聚物的分子量范围为3万-10万，乳酸与乙醇酸的摩尔比是70:30。6.如权利要求1或5所述的生物复合材料，其具有直径约250-450μ m的相互连通的孔，孔隙率为60% -80%。7.如权利要求6所述的生物复合材料，其中所述淫羊藿素从所述生物复合材料中缓慢释放。8.如权利要求7所述的生物复合材料，其中所述淫羊藿素第I天从所述生物复合材料中释放的累积量为5% -15%，第14天时释放的累积量为25% -50%。9.人工骨支架，其由权利要求1-8中任一项所述的生物复合材料制备，具有三维多孔结构。10.制备如权利要求1-8中任一项所述的生物复合材料的方法，其包括如下步骤: (1)将聚乳酸/乙醇酸共聚物和磷酸三钙溶于第一有机溶剂中； (2)将淫羊藿素溶于与所述第一有机溶剂相同或不同的第二有机溶剂中； (3)将步骤(2)得到的溶液加入步骤(I)得到的溶液中，混匀，制得包含聚乳酸/乙醇酸共聚物、磷酸三钙和淫羊藿素的浆料；以及 (4)利用快速成型技术使步骤(3)所述的浆料成型，得到所述的生物复合材料。11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一有机溶剂是二氧六环。12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述聚乳酸/乙醇酸共聚物的成浆浓度为10% -30%。13.权利要求1-8中任一项所述的生物复合材料在制备用于治疗骨缺损的人工骨支架中的用途。
【专利摘要】本发明涉及生物复合材料，其包含生物可降解的聚乳酸/乙醇酸共聚物、磷酸三钙和有效量的淫羊藿素。本发明还涉及所述生物复合材料的制备方法以及由所述生物复合材料制备的人工骨支架。此外，还涉及所述生物复合材料在治疗组织缺损，特别是在治疗骨缺损中的用途。
【IPC分类】A61L27/12, A61L27/18, A61L27/56, A61L27/54, A61L27/50
【公开号】CN104984404
【申请号】CN201510259414
【发明人】秦岭, 王小红, 谢鑫荟, 王新峦, 张戈, 姚新生, 梁国穗, 冯国培, 严永年, 彭江, 陈启明, 郑振耀, 熊良俭
【申请人】香港中文大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2009年9月30日
【公告号】CN101721747A