专利名称：一种仿生双相陶瓷样生物活性骨及其制备方法
技术领域：
本发明属于骨移植替代材料技术领域，具体涉及一种仿生双相陶瓷样生 物活性骨。同时，本发明还涉及该生物活性骨的制备方法。
背景技术：
临床上因肿瘤切除、创伤和感染造成的骨缺损十分常见。虽然自体骨是 理想的骨移植材料，但供骨来源有限，且易造成二次手术的痛苦和并发症。 异体骨移植则存在免疫排异反应，并可能导致某些疾病(如乙肝、爱滋病等)
的传播和肿瘤的生成。因此研制理想的骨移植替代材料用于骨缺损修复是医
学界和生物材料界的迫切要求。
随着人们对骨组织工程的研究不断深入，对支架材料的研究重点逐渐转
移到寻找类似人体骨组织天然结构和性能的材料上。研制这类材料时仿生尤
为重要。目前，人工合成材料在生物相容性、生物活性、生物降解性及与宿
主骨的力学匹配等方面还存在一些缺点，且在孔隙率及孔径大小等方面的仿 生制作还存在一些难度。而天然生物骨来源广，釆用适当的理化方法处理后
可将其抗原性削弱或消除，从而解决移植后产生免疫排斥反应的问题。生物 骨衍生材料能保留其天然的网状孔隙结构，其结构和组成符合生理要求，具 有良好的生物相容性和生物降解性，其天然的孔隙结构能为细胞黏附、增殖、 分化、成骨提供天然的三维空间结构，以此仿生制备的材料做支架，可望研 制出与人自体骨相似的组织工程化骨。其中，猪骨来源广，取材方便，且猪 的解剖生理与人类相似，有机成分和无机成分含量与人比较接近，猪是移植 供体动物中较能接受的对象。
传统方法制作的煅烧骨主要由羟基磷灰石(Hydroxyapat i te, HA )组成， HA具有良好生物相容性，并且其力学性能较其他生物活性材料为优。但是
4HA生物降解性能差，有报道其年吸收率约5%~15%,从而影响了新生骨的后 期重塑，并影响其生物力学的强度。理想的植骨材料体内吸收时间应是植入 后6个月到1年。磷酸三钙(Tricalcium phosphate, TCP)是生物降解陶 瓷材料的一种，钙磷比与天然骨比例接近。TCP属于快速吸收陶瓷，在水溶 液和体液中溶解度较HA大。TCP表面丰富的层状结构能够刺激'破骨细胞的吸 收作用及成骨细胞的成骨作用，利于形成新骨。TCP能被有效地生物降解和 吸收，并逐步为新生组织所置换。同时TCP有良好的表面骨引导作用，植入 骨膜下皮质骨表面后有大量新骨长入。但TCP的降解速度太快而不利于新生 骨的结合，同时TCP力学性能较HA差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种仿生双相陶瓷样生物 活性骨。 '
本发明的目的还在于提供一种制备所述生物活性骨的方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
一种仿生双相陶瓷样生物活性骨，其特征在于猪推骨经低温煅烧后与 焦磷酸钠溶液复合，再经二次低温煅烧后制得双相陶瓷样生物骨，再与骨形 态发生蛋白溶液、碱性成纤维细胞生长因子溶液和I型胶原溶液复合，冻干 后制得成品。
制备所述仿生双相陶瓷样生物活性骨的方法，包括以下步骤
1、 取新鲜市售猪推骨制成一侧含皮质骨的松质骨条；
2、 在500 - 80(TC条件下煅烧30-45min,制得陶瓷化骨(True bone ceramic, TBC);
3、 将TBC置于浓度为0. 01 ~ 0. lmol/L的焦磷酸钠溶液中浸泡3 ~ 5min， 然后在500 - 80(TC条件下煅烧30 ~ 45min,制得双相陶瓷样生物骨(Biphasic4、 待BC朋冷却至室温后，用蒸馏水在超声波清洗机上洗净表面及孔隙
中的碎屑，干燥后高压蒸汽灭菌备用；
5、 将骨形态发生蛋白(BMP)与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液混合均匀， BMP与盐酸胍的比为60g: 1L,得到BMP溶液；
6、 将碱性成纤维细胞生长因子(BFGF)与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液 混合均勻，BFGF与盐酸胍的比为60g:lL,在4'C环境下放置24小时，得到 BFGF溶液；
7、 将BMP溶液和BFGF溶液混合后用磁力搅拌机勻浆30min，然后在4 'C条件下透析48小时，每24小时更换透析液1次；透析产物再与I型胶原 溶液按体积比l: 2混合，电磁震荡10分钟，得到混合溶液；
8、 将BCBB切分成小块，然后按"1的重量比置于步骤(7 )得到的混 合溶液中，以45帕~55帕负压抽吸充分混匀，-20度冻千，制得所需的仿 生双相陶瓷样生物活性骨。
步骤1所述的松质骨条，以1. 0~2. 0 cmx 0. 4~ 0. 6cm x 0. 4 ~ 0. 6cm的
大小为较佳。
步骤3中，所述的焦磷酸钠溶液浓度优选为0. lmol/L。 步骤8中，优选将所述的BCBB切分成0. 4 ~ 0. 6 cm x 0. 4 ~ 0. 6 cm x 0. 4 ~ 0. 6 cm的骨块。
步骤8中，优选以50帕负压抽吸充分混匀。 本发明相对于现有技术具有以下优点
1、 该仿生双相陶瓷样生物活性骨的支架材料选自来源丰富的猪推骨， 经两次煅烧后，不仅保留了生物骨原有的天然网状孔隙，而且具有适中的生 物降解性能和良好的骨传导能力。其成骨性能优异，诱导成骨能力及再血管 化能力。
2、 双相陶瓷样生物骨中复合BMP和BFGF后，提高了支架材料的骨诱导活性。BMP和BFGF赋予了材料诱导骨组织再生的功能，不仅能加速骨损伤愈
.合，而且可望实现病变或缺损骨的永久功能性修复。
3、由于BMP和BFGF单独植入骨缺损部位时，在体液冲刷及细胞吞嗡作
用下很快就会流走或消失，从而不能持续诱导成骨。本发明将胶原作为缓释 载体，使BMP和BFGF能在局部缓慢释放，持续性地发挥诱导成骨，从而使
其诱导能力大为提高。
图1本发明仿生双相陶瓷样生物骨的电镜照片；
图2本发明仿生双相陶瓷样生物骨以软件计算的孔隙率；
图3本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨异位成骨表现；
图4本发明对照组仿生双相陶瓷样生物骨异位成骨表现；
图5. 6本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨异位成f 12周后组织学表现；
图7本发明对照组仿生双相陶瓷样生物骨异位成骨12周后组织学表现；
图8本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨修复兔修复节段性骨缺损x线表
现；
图9本发明对照组仿生双相陶瓷样生物骨修复兔修复节段性骨缺损x线 表现；
图IO本发明对照组自体骨修复兔修复节段性骨缺损x线表现； 图11本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨修复兔修复节段性骨缺损组织 学表现；
图12本发明对照组仿生双相陶瓷样生物骨修复兔修复节段性骨缺损组 织学线表现；
图13本发明对照组自体骨修复兔修复节段性骨缺损组织学表现； 图14本发明空白组修复兔修复节段性骨缺损组织学表现； 图15内生软骨瘤术前x片；图16本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨植入前照片；
图17本发明仿生双相陶瓷样生物活性骨植入后三个月x线照片。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不是对本 发明的限定。 实施例1
制备仿生双相陶瓷样生物活性骨。取新鲜巿售猪推骨制成一侧含皮质骨 的松质骨条，骨条大小1. OcmxO. 4crax0. 4cm。置于箱式电阻炉中(湖北省 恒丰医疗器械有限公司生产)，以50(TC煅烧30min，以完全去除骨条中的有 机成分，制得陶瓷化骨(True bone ceramic, TBC )。将TBC置于浓度为 0. Ol.mol/L的焦磷酸钠溶液中浸泡3min,然后再次以500。C煅烧30min，制 得双相陶瓷样生物骨(BCBB)。待BCBB冷却至室温后，用蒸馏水在超声波清 洗机上洗净表面及孔隙中的碎屑，干燥后高压蒸汽灭菌备用。将骨形态发生 蛋白(BMP)与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液混合均匀，BMP与盐酸胍的比为 60g: 1L,得到BMP溶液。将碱性成纤维细胞生长因子(BFGF )与浓度为4mol/L 的盐酸胍溶液混合均匀，BFGF与盐酸胍的比为60g:lL,在4'C环境下放置 24小时，得到BFGF溶液。将BMP溶液和BFGF溶液混合后用磁力搅拌机匀浆 30min,然后在4'C条件下透析48小时，每24小时更换透析液1次。透析产 物与I型胶原溶液按体积比l: 2混合，电磁震荡器震荡10分钟，得到混合 溶液备用。将备用的BCBB切分成O. 4cmx0.牝mxO.化m小块，然后按40: 1 的重量比置于备用的混合溶液中，以45帕负压抽吸充分混匀，-20度冻干， 即得到所需的仿生双相陶瓷样生物活性骨。
实施例2
重复实施例l，有以下不同点猪推骨制成2. 0cmx0.6cmx0. 6cm的松 质骨条。煅烧温度800。C，煅烧时间"min。将TBC置于浓度为0. 05mol/L的焦磷酸钠溶液中浸泡5min。以55帕负压抽吸充分混匀。备用的BCBB切分 成0. 6cm x 0. 6cm x 0. 6cm小块。 实施例3
重复实施例1，有以下不同点猪推骨制成1.5cmx0. 5cmx0. 5cm的松 质骨条。煅烧温度650。C,煅烧时间40min。将TBC置于浓度为0. lmol/L的 焦磷酸钠溶液中浸泡4min。以50帕负压抽吸充分混勾。备用的BCBB切分成 0. 6cin x 0. 6cm x 0. 6cm小块。
应用实施例1
以实施例3所得仿生双相陶瓷样生物活性骨进行骨移植实验和临床实 验，并检测其技术效果。
实验设备箱式电阻炉(湖北省恒丰医疗器械有限公司)、拉伸试验机 (曰本产岛津AG-IS型)、环境扫描电镜(荷兰产飞利浦XL30型ESEM)、 X 线衍射仪(日本产理学30152升级型)、电子探针(曰本产岛津EPMA-1600 )。 1.扫描电镜观察。
用扫描电镜(荷兰产飞利浦XL30型)观察BCBB的表面结构，测量孔径 大小。随机取10幅照片，计算平均孔径大小和孔隙率。孔隙率通过Adobe Photoshop 7. 0软件的直方图(histogram)功能计算，以像素(pixel)代表 孔隙面积，孔隙率=孔隙所占的像素+整个照片的像素。结果SEM观察BCBB 呈天然的高密度网状孔隙结构，骨小梁、小梁间隙和骨内管腔系统同时存在， 孔径范围4" ± 123 )im (图1),孔隙率通过Adobe Photoshop 7. 0软件计算
(图2)，计算10幅扫描电镜图片的孔隙率结果(见表1)，孔隙率为(59.5 ± 2.5)%。 SEM扫描放大5000倍见材料表面粗糙，HA晶体呈柱状排列，HA 晶体表面的斑片状结构经能谱分析确定为TCP。
_表l扫描电镜图片的孔隙率计算结果(；±《n-10)
照片 123456789 10
号孔隙60.959.663.161.758.0 58.256.356.458.1 62.4
率 ％ % % % % o/o % % o/o % 5=59.5%, s = 2. 5%
2. 用X线衍射仪对BCBB材料进行物相分析和电子探针对材料中的元素 成分进行分析。对BCBB材料进行物相分析发现BCBB主要由79. 1 。/。HA和17. 4 y。TCP组成。随机选取5块材料，用电子探针对材料中的元素成分进行测定, 计算钙磷比，BCBB钙磷原子数量比为1: 1. 59 ±0.11,接近于人骨1: 1 .8 ±0. 16的钙磷比值。 '
3. 用拉伸试验机对材料的抗压强度进行测试。
随机选取10个材料，制成规则的长方体，游标卡尺测量长、宽、高， 然后对材料的抗压强度进行测试。检测结果见表2,计算后抗压强度应为 (3. 30 ±0.68) Mpa。
_表2抗压强度测试结果(5±《n=10)_
标本 123 4 56789 10
抗压强度4. 6 2.6 4. 3 2.7 3.2 3.4 2.7 3. 0 3. 0 3. 5 Mpa
;=3. 30 MPa, s = 0. 68 MPa
4. 用凯氏定氮法测定蛋白含量。
随机选取5个材料，将材料研磨成粉末，每个材料取lg样品放于凯氏 烧瓶中。烧瓶中硫酸钾2g, 10。/。硫酸铜2mL,浓硫酸20mL,然后加热。加蒸 馏水把样品多次反复洗涤移入250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。吸取 样品消化液5mL，加50%氢氧化钠进行蒸馏，并用10mL硼酸吸收。用标定 过的盐酸溶液滴定硼酸吸收液至粉红色为止，记录用量。吸取5mL试剂空白 消化液，按上述样品操作步骤进行操作。结果作为空白对照凯氏定氮法测定 5个标本的蛋白含量为0，另外电子探针检测也未发现材料中含有氮元素， 结合两种检测结果，由此确定BCBB中蛋白含量为O,有机成分已完全被去除。5.仿生双相陶瓷样生物活性骨和双相陶瓷样生物骨的异位成骨作用研究。
取成年健康日本大耳兔32只，雌雄不限，随机分为a、 b两组，每组各 16只，麻醉成功后固定，消毒手术区域，分层切开兔双侧股部皮肤、皮下， 钝性分离肌肉，造成肌袋，将仿生双相陶瓷样生物活性骨和双相陶瓷样生物 骨各l块分别植入a组、b组兔的双侧股部肌袋中。术后2、 4、 8、 12周每 组各处死4只兔，取材分别于术后2、 4、 8、 12周每组各处死4只兔，拍双 后肢X光片，标本用10y。甲醛固定，冲洗、脱水、透明化处理后，使用硬组织 包埋液进行包埋，硬组织切片机连续切片，切片厚度为5 6(TC水浴锅 中展片，载玻片捞片，塑料薄膜覆盖，5(TC烤箱中风干，两天后进行HE染 色、Masson染色,镜下观察。
① 术后一般情况观察术后第一天动物开始进食，活动、进食状态良好， 术后切口愈合良好。
② 异位成骨标本大体观察
a组2w时，材料表面形成薄层结締组织包膜，包膜内形成新生的血 管网；植入后4w、 8w包膜内形成的血管网明显增多，纤维组织添塞孔隙； 植入后12w材料外周呈现白色骨样组织，表面血管量增多。部分标本表面为 白色，部分表面为红色(图3)。
b组b组与a组相比第2周时无明显差别，在其余时间点血管网及白 色骨样组织生成均较a组少(图4)。
③ X线摄片观察未发现明显的肉眼可见的材料密度变化及材料周围的 变化。
④ 组织学观察
a组2周、4周时，在材料表面及孔隙内大量纤维结締组织及毛细血管， 血管周围可见核浅、多突起的间充质细胞和胞体较大，着色较深的成骨细胞， 胶原纤维走向紊乱，材料间隙可见少量成排排列的成骨细胞，偶见炎性细胞
ii浸润，未见骨形成；8周时，可见散在分布的不成熟新生骨组织，炎性细胞
少见，胶原纤维走向紊乱；12周时，材料边缘可见成熟的新生骨组织,.新形 成的骨质胶原纤维排列稍紊乱，骨细胞及骨陷窝明显可见。材料边缘可见排
列成行的不连续的成骨细胞附着，细胞体积大，着色较深(图5.图6)。 b组未见骨形成，12周时材料边缘可见网状分布的骨性胶原纤维(图7)。
6.两种仿生双相陶瓷生物修复节段性骨缺损的研究。 取成年健康曰本大耳兔64只，雌雄不限，随机分为a、 b、 c、 d三组， 每组各16只。麻醉后，取前肢桡侧中段2cm长纵切口，用骨锯将桡骨连同 骨膜截除1.5cm,仔细止血后，将仿生双相陶瓷样生物活性骨植于a组兔双 侧桡骨缺损处，将仿生双相陶瓷样生物骨植于b组兔双侧桡骨缺损处，将自 体骨植于c组兔双侧桡骨缺损处，将d组兔双侧桡骨造成1. 5 cm缺损不做 移植修复，作为空白对照。手术中尽量使植入材料与宿主骨紧密结合，术毕 常规缝合切口，肌注青霉素40万单位，预防切口感染。术后各组动物于相 同条件下分笼饲养。分别于术后2、 4、 8、 12周每组各处死4只兔，然后取 材。
① 一般观察术后各组动物的活动、进食、伤口愈合情况。动物处死后 植入材料的大体观察及其与周围骨组织的关系。
② X线摄片观察及评分分别于术后2、 4、 8、 12周时将a、 b、 c、 d 组各处死4只兔。双前肢尺桡骨拍X光片，记录X线片特征。参照Lane等"" 关于骨移植X线片评分标准进行评分(表4),结果使用SPSS IO.O软件进行
统计学分析。
③ 组织形态观察和新生骨组织计量分析
摄片后在离两断端5mm处截断桡骨，取出标本，组织标本的制备、切片
及染色，然后行镜下观察。每个标本随机选取一张切片，每张切片分别在骨 缺损的两端和中部各取2个视野，共6个视野，40倍视野下使用显微数码像机进行显微摄影，所得数码照片使用Adobe Photoshop 7.0软件的直方图 (histogram)功能进行面积计算。 .
表4 Lane等关于骨移植的X线片评分
成骨程度 分值
没有成骨0
新生骨占缺损区域的25%1
新生骨占缺损区域的soy。2
新生骨占缺损区域的75%3
新生骨占缺损区域的100%4
植骨与宿主骨的连接程度
骨折线完全可见0
可见部分骨折线2
未见骨折线4
骨髓腔改建程度
缺损区没有骨髓腔改建的迹象0
缺损区骨髓腔再通2
缺损区骨髓腔再通后形成皮质骨结构4
① 术后一般情况观察术后第一天动物开始进食，饮食、活动正常。术 后第一周内双前臂肿胀，切口两周后完全愈合。
② 修复节段骨缺损的大体观察
a组2周时可见材料与宿主骨之间的缝隙为纤维组织填充，无感染征 象，4周及8周时可见材料表面保持完整，与宿主骨组织紧密结合，植入材 料周围新生骨痂将材料包绕，12周时可见材料部分吸收，新生骨长入，修复 段塑型较好，接近宿主骨外形。
b组2周时与a组无明显差别，4周及8周可见植入材料周围新生骨痂
13较a组少，部分将材料包绕，12周rt"可见材料与宿主骨形成牢固愈合，修复 段塑型基本接近宿主骨。
c组2周时可见材料与宿主骨之间的缝隙为纤维组织填充，4周时植骨 完整，与挠骨缺损两端结合紧密，8周时植骨与宿主骨形成骨性愈合，12周 外形接近挠骨
d组骨折不愈合，各阶段均可见缺损为纤维组织填充，随时间变化骨 折端吸收、硬化。
③'X线摄片观察及评分结果 I 、 X线摄片观察
'a组2周时，材料与断端对合良好，无移位，材料形态完整，材料与 宿主骨断端的间隙清晰可见，未见骨痂生长；4周时，材料与宿主骨断端分 界模糊，植入材料外形完整；8周时，材料密度升高，表现为密度增高影像, 材料边缘部分密度接近挠骨，材料为新生骨所围绕；12周时，材料部分被吸 收，长度变短，骨缺损修复区密度接近挠骨(图8)。
b组第2周时b组与a组比较无明显差别，其余各时间点较a组外 生骨痂少，材料密度高，材料降解较a组差(图9)。
c组第2周时c组与a组比较无明显差别，4周时自体骨与断端分界 模糊，8周可见形成髓腔结构，12周时完成髓腔改建(图10)。
d组骨缺损部位X线摄片始终为透亮区，随时间增加，骨折端吸收、
硬化、封闭。
II、 X线摄片评分结果 根据Lane等X线评分标准进行X线片评分，通过材料与宿主骨的愈合、 髓腔形成和髓腔改建程度对两种材料的效果进行评估，使用方差分析对结果 进行分析、比较(表5)。
表5各实验组相同时间点之间X线评分方差分析比较结果(S ± s, n=6 ) 时间 a组 b组 c组2周 0.00 0.00
4周3. 50±0. 55**# #.1. 50± 0. 52** # # 8周 6.17± 0. 75**# #4. 00±0. 89**# # 12周 8. 00±0.89**# #6. 33±0. 52**# # a组、b组与c组比较，*P<0. 05， **P<0. 01 a组与b组比较，#P<0. 05, ##P<0. 01 ④组织学观察及新骨形成面积计算结果 I 、组织学观察
a组2周时，可见纤维组织和血管伸人材料，血管周围可见核浅、多 突起的间充质细胞，材料边缘有成排排列的成骨细胞，成骨细胞胞体大着色 较深，呈活跃状态，偶见淋巴细胞，材料与宿主骨断端间为纤维组织连接； 4周时，有更多的血管和纤维组织长人材料，材料与宿主骨断端间少部分为 纤维组织连接，大部分为骨性连接。材料被新生的纤维组织和部分新生骨包 绕，新生骨幼稚，骨基质中可见到内含有骨细胞的骨陷窝结构，胶原排列紊 乱；8周时，新生骨增多，新生骨组织从缺损两端贴附材料向缺损内部长入， 材料与宿主骨骨床大部分为骨性结合；12周时，材料部分吸收，新生骨骨小
梁排列较整齐，钙化良好，材料与新生骨为骨性结合(图11)。
b组2周时，新生血管和纤维组织长入材料，血管较a组少，材料边 缘可见少量成骨细胞，材料与宿主骨断端间为纤维组织连接；4周时，有更 多的血管和纤维组织长人材料，并有骨形成，材料与宿主骨断端间部分为纤 维组织连接，部分为骨性连接；8周时，材料内纤维组织减少，骨形成量明
显增加，并逐渐与宿主骨融合，材料与骨床为骨性结合；12周时，材料占位
缩小，新生骨组织区域血管分布充分，有骨髓样结构形成，新生骨组织与两
端宿主骨断端融合成一体，移植物与新生骨为骨性结合(图12)。
c组2周时自体骨与宿主骨断端间为纤维组织连接；4周时自体骨与宿 主骨断端间形成骨性连接；8周时自体骨组髓腔再通，骨小梁未被完全吸收；
2. 50 ± 0. 55 4. 50± 0. 50 11. 00± 1. 10 12. 0012周时自体骨组髓腔再通，并且完成髓腔的改建，形成皮质骨结构。(图13)
d组骨折端始终为纤维结締组织填充，2周时骨折端较整齐，12周时 骨折端吸收，硬化，封闭(图14)。 II、新骨形成面积计算结果
组织形态计量分析以像素表示新生骨量，方差分析结果显示仿生双相陶 瓷样生物活性骨在4周和、8周、12周时的成骨量明显多于仿生双相陶瓷样 生物骨，结果有显著差异(P〈0.05),但二者的成骨量又少于自体骨(表6)。
表6各实验组相同时间点之间新生骨面积方差分析比较结果(S±s , n=6) 时间 a组 b组 c组
2周 2.73±0.60#** 2.05±0.91#** 15.05±1.77
4周 16.64±2. 37# #** 2. 19 ± 1. 45 # # ** 28.72 ±2.72
8周 27. 27 ±1. 68# #** 16, 53 ± 1. 40 # # ** 45.65 ±2.40
12周 46. 18±4. 18# #** 36. 41 ±2. 94# #** 57.86 ±2.79
a组，b组与自体骨比较，*P<0. 05, **P<0. 01
a组与b组比较，#P<0. 05, ##P<0. 01 、
结论仿生双相陶瓷样生物活性骨有较好的骨传导性和骨诱导性，又有 一定的可吸收性，植入动物体内后未见明显免疫反应，修复节段骨缺损作用 明显。仿生双相陶瓷样生物活性骨对兔桡骨节段骨缺损的修复能力优于双相 陶瓷样生物骨，应用仿生双相陶瓷样生物活性骨修复骨缺损具有较好的前 景。
7、临床实验
选取5例良性骨肿瘤患者，均为男性,年龄33 52岁，平均41岁。均为 内生软骨瘤(图15)，肿瘤大小为0. 5cmx 0. 5cmx 0. 8 cm~3. 0cmx4. 0 cm x 3. 0 cm;肿瘤均位于患指指骨。行肿瘤刮除术，瘤腔用仿生双相陶瓷样生物 活性骨(图16 )填充，伤口常规缝合;术后观察伤口愈合情况,局部炎性反应， 排斥反应，全身毒性，瘤腔愈合和患肢功能的恢复情况。结果:术后无伤口感染,伤口均I/甲愈合。局部炎性反应轻微,无排斥反应和全身毒性反应。术
后全部获随访6~12个月，术后3个月可见新骨长入仿生双相陶瓷样生物活 性骨填充区(图17)。手指在术后l个月可完成日常活动。结论仿生双相 陶瓷样生物活性骨具有良好成骨性、生物安全性和相容性，可用于骨缺损的 修复。
权利要求
1、一种仿生双相陶瓷样生物活性骨，其特征在于猪椎骨经低温煅烧后与焦磷酸钠溶液复合，再经二次低温煅烧后制得双相陶瓷样生物骨，再与骨形态发生蛋白溶液、碱性成纤维细胞生长因子溶液和I型胶原溶液复合，冻干后制得成品。
2、 制备权利要求1所述仿生双相陶瓷样生物活性骨的方法，包括以下(1) 取新鲜巿售猪推骨制成一侧含皮质骨的松质骨条；(2) 在500 - 800'C条件下煅烧30'-45min，制得陶瓷化骨TBC;(3) 将TBC置于浓度为0. 01~0. lmol/L的焦磷酸钠溶液中浸泡3~ 5min,然后在500 80(TC条件下煅烧30 45min，制得双相陶瓷样生物骨 BCBB;(4 )待BCBB冷却至室温后，用蒸馏水在超声波清洗机上洗净表面及孔 隙中的碎屑，干燥后高压蒸汽灭菌备用；(5) 将骨形态发生蛋白BMP与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液混合均匀， BMP与盐酸胍的比为60g: 1L,得到BMP溶液；(6) 将碱性成纤维细胞生长因子BFGF与浓度为4mol/L的盐酸胍溶液 混合均匀，BFGF与盐酸胍的比为60g:lL,在4'C环境下放置24小时，得到 BFGF溶液；(7 )将BMP溶液和BFGF溶液混合后用磁力搅拌机勾浆30min，然后在 4'C条件下透析48小时，每24小时更换透析液1次；透析产物再与I型胶 原溶液按体积比l: 2混合，电磁震荡10分钟，得到混合溶液；(8)将BCBB切分成小块,然后按40: 1的重量比置于步骤(7 )得到的 混合溶液中，以45帕~55帕负压抽吸充分混匀，-20度冻干，制得所需的 仿生双相陶瓷样生物活性骨。
3、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)所述松质 骨条的规格为1. 0 ~ 2. 0 cm x 0. 4 ~ 0. 6cm x 0. 4 ~ 0. 6cm。
4、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的焦 磷酸钠溶液浓度为0. lmol/L。
5、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(8)中，将所 述的BCBB切分成0. 4 ~ 0. 6 cm x 0. 4 ~ 0. 6 cm x 0. 4 ~ 0. 6 cm的骨块。
6、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(S)中，以50 帕负压抽吸充分混匀。
全文摘要
本发明公开了一种仿生双相陶瓷样生物活性骨及其制备方法。猪椎骨经低温煅烧后与焦磷酸钠溶液复合，再经二次低温煅烧后制得双相陶瓷样生物骨，再与骨形态发生蛋白溶液、碱性成纤维细胞生长因子溶液和I型胶原溶液复合，冻干后制得成品。该材料来源丰富，不仅保留了生物骨原有的天然网状孔隙，而且具有适中的生物降解性能和良好的骨传导能力。动物及临床实验表明，其成骨性能优异，且具备诱导成骨能力及再血管化能力，可望实现病变或缺损骨的永久功能性修复。具有良好的应用前景。
文档编号A61L27/24GK101530634SQ20091009438
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者流 刘, 李彦林, 金耀峰, 陈建明, 睿 韩 申请人:昆明医学院第一附属医院