专利名称：一种同种异体骨的化学处理方法
技术领域：
本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种植入性生物材料的处理方法。
背景技术：
骨折外伤、肿瘤等会导致骨的缺损和结构破坏。已有的技术中常常应用自体骨或人工骨材料等来修复骨的缺损。但是，自体骨的取材有限，同时取材时也加重了病人的创伤并增加了并发症的风险。而陶瓷等人工骨材料等用于骨的修复时，其生物力学性能较差，骨生物活性也有待提高。同种异体骨技术是采用合法捐献的人类合格供体骨组织，经加工处理后，作为充填材料植入体内，是自体骨移植的代用材料。同种异体骨是目前临床上应用最为广泛的骨替代材料。它具有来源丰富、不受形态、大小限制、具有较好的骨生物活性等优点，在临床上有较好的应用前景。新鲜的同种异体骨具有较强的免疫原性，植入体内后会诱发排斥反应。虽然同种异体骨移植诱发的宿主免疫排异反应一般不会引起危及生命的严重后果，但是免疫排异反应往往干扰移植骨的愈合，并可导致移植骨的过度吸收或骨不连、深部感染等，影响治疗效果。骨组织由矿物质、胶原、非胶原蛋白和细胞成分组成。骨骼中的矿物质不具有抗原性，胶原和非胶原蛋白仅是弱抗原，同种异体骨移植的抗原刺激主要来自其骨髓内的造血细胞、血管内皮细胞、树突细胞、巨噬细胞和骨系细胞。为了降低或消除异体骨的排斥反应，目前国际上普遍采用的是冷冻干燥或深度冷冻的处理方法，消毒则利用r射线照线或环氧乙烷来进行。这些处理方法已经成为国际上的一些权威机构，如美国组织库和欧洲组织库的产品生产标准。目前临床上使用最多的同种异体骨是以下两类深低温冷冻辐照灭菌骨及冷冻干燥辐照灭菌骨。但单纯采用深低温冷冻及冷冻干燥的方法并不能完全消除同种异体骨的免疫原性方面，需要采用其它的方法进一步降低骨的免疫原性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可以规模化生产的用化学法处理同种异体骨的方法。本发明的技术方案是一种同种异体骨的化学处理方法，包括骨的切割和深低温冷冻，其中，该方法按以下步骤进行(1)将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；(2)用化学纯的丙酮与骨材料按4-8 1的体积混合，震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止；(3)将步骤⑵所得的骨材料用草酸浸泡2-6小时；(4)用质量浓度为75-85%的酒精浸泡步骤(3)所得到的骨材料；(5)脱水后放入_40°C下的环境中冷冻干燥15-25小时；(6)将步骤(5)得到的骨材料在-70°C深低温冷冻、辐照灭菌。根据本发明的同种异体骨的化学处理方法，较好的是，所述震动脱脂的温度是20-30 "C。上述步骤(3)中草酸溶液的浓度为0. 5-lmol/L。根据本发明的同种异体骨的化学处理方法，在一个优选的实施方案中，所述酒精浸泡时间为4-6小时。根据本发明的同种异体骨的化学处理方法，较好的是，所述深低温冷冻的时间为 70-100 天。本发明采用的深低温冷冻时间经过反复试验，可进一步去除骨材料的免疫原性， 同时保持了较佳的成骨能力。根据本发明的同种异体骨的化学处理方法，较好的是，所述辐照灭菌的剂量为 20-30kGy。本发明的技术原理是通过化学方法使异体骨细胞失活，使细胞表面蛋白成分分解，就能达到消除或减弱抗原性的目的，从而减弱异体骨移植引起的免疫排斥反应。本发明通过清洗骨髓、脱脂、草酸和酒精浸泡等处理，能消化残存的细胞膜、完全去掉细胞基质，使植入的同种异体骨能为宿主细胞所适应，并使免疫原性大大降低，免疫排斥基本消失。本发明的有益效果是，本发明采用适宜的丙酮比例，可使脱脂完全，不用重复更换丙酮，简化了操作步骤；采用丙酮、草酸和酒精联合处理，可以消化残存的细胞膜喝细胞基质，大大降低同种异体骨的免疫原性，同时通过冻干处理和深低温冷冻，可以进一步去除同种异体骨的免疫原性，同时保持有较佳的成骨能力和生物力学性能。此外，本发明设计的处理步骤简便易行，便于规模化生产操作。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐述本发明。实施例1将同种异体骨材料切割成骨颗粒，将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；用化学纯的丙酮与骨材料按4 1的体积混合，在20-30°C下震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止。将上述所得的骨材料用0. 5-lmol/L的草酸溶液浸泡2小时；再用质量浓度为 75-85%的酒精浸泡上一步所得到的骨材料，浸泡时间为4小时。将用酒精浸泡后的骨材料脱水后，放入_40°C下的环境中冷冻干燥16小时。最后将冷冻干燥后的骨材料在_70°C深低温冷冻70天，并在20kGy剂量的钴-60下辐照灭菌。实施例2将同种异体骨材料切割成骨段，将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；用化学纯的丙酮与骨材料按5 1的体积混合，在20-30°C下震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止。将上述所得的骨材料用0. 5-lmol/L的草酸溶液浸泡3. 5小时；再用质量浓度为 75-85%的酒精浸泡上一步所得到的骨材料，浸泡时间为5小时。将用酒精浸泡后的骨材料脱水后，放入_40°C下的环境中冷冻干燥20小时。最后将冷冻干燥后的骨材料在_70°C深低温冷冻82天，并在15kGy剂量的钴-60下辐照灭菌。实施例3
将同种异体骨材料切割成骨段，将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；用化学纯的丙酮与骨材料按7 1的体积混合，在20-30°C下震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止。将上述所得的骨材料用0. 5-lmol/L的草酸溶液浸泡5小时；再用质量浓度为 75-85%的酒精浸泡上一步所得到的骨材料，浸泡时间为6小时。将用酒精浸泡后的骨材料脱水后，放入_40°C下的环境中冷冻干燥22小时。最后将冷冻干燥后的骨材料在_70°C深低温冷冻90天，并在IOkGy剂量的钴-60下辐照灭菌。实施例4将同种异体骨材料切割成骨块，将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；用化学纯的丙酮与骨材料按8 1的体积混合，在20-30°C下震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止。将上述所得的骨材料用0. 5-lmol/L的草酸溶液浸泡6小时；再用质量浓度为 75-85%的酒精浸泡上一步所得到的骨材料，浸泡时间为5小时。将用酒精浸泡后的骨材料脱水后，放入_40°C下的环境中冷冻干燥25小时。最后将冷冻干燥后的骨材料在_70°C深低温冷冻100天，并在15kGy剂量的钴-60下辐照灭菌。本发明采用丙酮、草酸和酒精联合处理，可以失活或去除骨髓内的细胞和脂肪成分，大大降低同种异体骨的免疫原性，同时通过冻干处理和深低温冷冻，可以进一步去除同种异体骨的免疫原性，同时保持有较佳的成骨能力和生物力学性能。此外，本发明设计的处理步骤简便易行，便于规模化生产操作。
权利要求
1.一种同种异体骨的化学处理方法，包括骨的切割和深低温冷冻，其特征在于，该方法按以下步骤进行(1)将切割后的同种异体骨材料用纯化水清洗，除去骨髓；(2)用化学纯的丙酮与骨材料按4-8 1的体积混合，震动脱脂，直至溶液无明显浮油脂为止；(3)将步骤( 所得的骨材料用草酸浸泡2-6小时；(4)用质量浓度为75-85%的酒精浸泡步骤C3)所得到的骨材料；(5)脱水后放入_40°C下的环境中冷冻干燥15-25小时；(6)将步骤(5)得到的骨材料在_70°C深低温冷冻、辐照灭菌。
2.根据权利要求1所述的同种异体骨的化学处理方法，其特征在于，所述震动脱脂的温度是20-30°C。
3.根据权利要求1所述的同种异体骨的化学处理方法，其特征在于，所述草酸溶液的浓度为 0. 5-lmol/L。
4.根据权利要求1所述的同种异体骨的化学处理方法，其特征在于，所述酒精浸泡时间为4-6小时。
5.根据权利要求1所述的同种异体骨的化学处理方法，其特征在于，所述深低温冷冻的时间为70-100天。
6.根据权利要求1所述的同种异体骨的化学处理方法，其特征在于，所述辐照灭菌的剂量为20-30kGy。
全文摘要
本发明提供了一种同种异体骨的化学处理方法，包括骨的切割和深低温冷冻。该方法是将骨材料切割后用纯化水洗净，再依次用丙酮、草酸、酒精处理，最后脱水后在-40℃下的环境中冷冻干燥15-25小时，并在-70℃下深低温冷冻，辐照灭菌后得到同种异体骨成品。本发明采用丙酮、草酸和酒精联合处理，可以失活或去除骨髓内的细胞和脂肪成分，同时通过冻干处理和深低温冷冻，可以进一步去除同种异体骨的免疫原性，同时保持有较佳的成骨能力和生物力学性能。此外，本发明设计的处理步骤简便易行，便于规模化生产操作。
文档编号A61L27/36GK102335458SQ20101023177
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者楼伟, 汤亭亭 申请人:上海安久生物科技有限公司