专利名称：一种可引导骨组织再生的骨修复材料的制作方法
技术领域：
本发明属于组织工程学技术领域，具体涉及一种可引导骨组织再生的骨修复材料。
背景技术：
随着现代化的进程和生活水平的提高，生活节奏逐渐加快，造成骨缺损的疾病有上升的趋势。由于外伤、炎症、骨肿瘤摘除等各种病变治疗造成的骨缺损是临床上经常遇到的问题。骨缺损达到一定面积后不能骨性愈合，一直是骨科修复领域中的难题。而植骨术是治疗骨缺损的最有效措施，关于骨移植生物替代材料的研究是骨科长期以来的重点研究课题。几个世纪以来，人们尝试了各种不同的修复材料，利用组织工程学原理解决临床骨折、骨缺损及关节融合等治疗问题已成为骨科研究的一个热点，其中，寻找理想的细胞外基质材料或载体材料是组织工程 顺利发展的关键。目前骨组织工程中采用的支架材料种类繁多，虽各有优点，但均有无法克服的不足，因而限制了材料的发展。煅烧骨是拥有天然骨小梁结构和骨无机物晶体结构的生物材料，其作为引导骨组织再生术的支架材料，越来越引起人们的重视。其结构式同羟基磷灰石，有一定的硬度和强度、易于塑形且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作难题。而且煅烧骨粉在制备的过程中经过了一定的物理化学方法处理，并经过高温煅烧，消除了抗原性，解决了生物相容性的问题。但单纯的煅烧骨粉作为骨修复材料尚存在一定的缺陷，是因为它只有骨引导作用，不具有骨诱导作用。生物高分子材料中的胶原是脊椎动物的主要结构蛋白，其主要功能是作为组织的支持物，赋与组织以张力。此外，胶原分子及其纤维在生物的发育、生长、细胞分化及粘附、运动、化学趋向以及抗原抗体结合反应等均起着重要作用。胶原不仅为细胞提供支持保护作用，而且与细胞的粘附、生长、表型表达均有密切关系。胶原有良好的生物相容性和完全的生物降解性，而免疫抗原性很低。因此，近年来被作为一种新的生物材料应用于临床软组织整形、止血、细胞生长的支持物、神经再生的管道、创面覆盖和保护角膜的材料。胶原纤维，不仅起支架作用，还影响着细胞的增殖与分化、骨质的形成与吸收以及骨基质矿化等，机体通过胶原的合成和改建使骨折修复得以完成和完善。其它高分子可降解材料主要有聚羟乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)聚乳酸/聚羟乙酸共聚物(PLGA或PGA/PLLA)、甲壳素、壳聚糖、透明质酸(HA)、藻酸钙凝胶、硫酸软骨素、聚氧乙烯水凝胶等，均具有很好的生物相容性。
发明内容
本发明的目的是提供了一种骨修复材料，以克服现有人工合成材料硬度、强度和塑型性方面的不足，以及人工合成材料在孔隙率、空隙大小等方面的制作难题。本发明所采用的技术方案是:
一种可引导骨组织再生的骨修复材料，该材料为不同粒径的煅烧骨粉与生物可吸收高分子材料的组合物，其特征在于:煅烧骨粉的颗粒大小范围为0.l-2mm ;生物可吸收高分子材料选自胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、藻酸钙、纤维蛋白、弹性蛋白的一种或多种。所述骨修复材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
I)取生物可吸收高分子材料用0.1% (v/v)乙酸配制成适当浓度的0.05% (w/v)的溶液，用NaHCO3调PH值至中性后加入0.l_2mm直径范围的煅烧骨粉；
2)50-80°C水浴4-8小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物；
3)将沉淀物真空抽干，紫外线下照射30-60分钟，期间多次翻转颗粒；
4)环氧乙烷熏蒸，消毒得骨修复材料。本发明技术方案带来的有益效果是:
本发明提供了一种较为理想的骨缺损修复材料及其制备方法，本方法所制备的骨修复材料具有良好的抗压能力，且其主要成分骨粉材料是经过高温煅烧的纯无机物质，不存在任何抗原物质。扫描电镜照片结果显示，骨粉保留了天然骨的多孔结构及骨小梁，与人体骨结构相似、内表面积大、孔隙间相互交通，有利于成骨细胞的粘附与生长，有利于纤维及血管长入。另外骨粉塑形能力强，可根据原来骨的形态塑形，可操作性好。生物高分子材料中的胶原能促进成骨细胞粘附、增殖和分化，增强其成骨能力。但其最大的缺点是缺乏一定的机械强度，难以单独用作成骨细胞培养基质材料。本研究用胶原等高分子材料将煅烧骨粉进行包裹，制成骨修复材料，此骨修复材料兼具煅烧骨粉与高分子材料的优点，可达到较好的骨修复效果。将从兔的骨髓间充 质干细胞定向分化来的成骨细胞与本发明的骨修复材料共同培养后，扫描电镜下观察可见骨修复材料表面有大量的成骨细胞吸附，生长状态良好，形态正常，数量较多，且与骨结合较紧密。这说明本实验研制的骨修复材料不仅生物相容好，可做为骨缺损修复支架，也可以作为骨组织工程的载体使用。动物成骨实验结果表明，本发明的骨修复材料具有较好的引导成骨作用，而且在成骨完全时，此材料完全降解，不形成占位。
具体实施方式
:
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明并不仅限于此。实施例1
取生物可吸收高分子材料胶原、壳聚糖、纤维蛋白，用0.1% (v/v)乙酸配制成适当浓度的0.05% (w/v)的溶液，用NaHCO3调PH值至中性后加入0.1-2mm直径范围的煅烧骨粉；50°C水浴8小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物；将沉淀物真空抽干，紫外线下照射30分钟，期间多次翻转颗粒；环氧乙烷熏蒸，消毒得骨修复材料。实施例2
取生物可吸收高分子材料胶原、甲壳素、藻酸钙、纤维蛋白、弹性蛋白用0.1% (v/v)乙酸配制成适当浓度的0.05% (w/v)的溶液，用NaHCO3调PH值至中性后加入0.1-2mm直径范围的煅烧骨粉；60°C水浴6小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物；将沉淀物真空抽干，紫外线下照射45分钟，期间多次翻转颗粒；环氧乙烷熏蒸，消毒得骨修复材料。实施例3
取生物可吸收高分子材料胶原、透明质酸、硫酸软骨素、藻酸钙、弹性蛋白用0.1%(ν/ν)乙酸配制成适当浓度的0.05% (w/v)的溶液，用NaHCO3调PH值至中性后加入0.l_2mm直径范围的煅烧骨粉；80°C水浴4小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物将沉淀物真空抽干，紫外线下 照射60分钟，期间多次翻转颗粒；环氧乙烷熏蒸，消毒得骨修复材料。
权利要求
1.一种可引导骨组织再生的骨修复材料，该材料为不同粒径的煅烧骨粉与生物可吸收高分子材料的组合物，其特征在于:煅烧骨粉的颗粒大小范围为0.l-2mm ;生物可吸收高分子材料选自胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、藻酸钙、纤维蛋白、弹性蛋白的一种或多种。
2.如权利要求1所述骨修复材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: I)取生物可吸收高分子材料用0.1% (v/v)乙酸配制成适当浓度的0.05% (w/v)的溶液，用NaHCO3调PH值至中性后加入0.l_2mm直径范围的煅烧骨粉； 2)50-80°C水浴4-8小时，1500转/秒离心6分钟，弃上清，取沉淀物； 3)将沉淀物真空抽干，紫外线下照射30-60分钟，期间多次翻转颗粒； 4)环氧乙烷熏蒸，消毒 得骨修复材料。
全文摘要
本发明公布了一种可引导骨组织再生的骨修复材料，该材料为不同粒径的煅烧骨粉与生物可吸收高分子材料的组合物，其特征在于煅烧骨粉的颗粒大小范围为0.1-2mm；生物可吸收高分子材料选自胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、藻酸钙、纤维蛋白、弹性蛋白的一种或多种。本发明骨修复材料具有明显的引导骨愈合的作用及较好的生物相容性，且具有一定的硬度和强度、易于塑形且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作题难。
文档编号A61L27/36GK103157140SQ201110417710
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者孙叶芳 申请人:西安瑞捷生物科技有限公司