一种包括水凝胶和干细胞球体的用于骨再生的组合物及其用途的制作方法

本发明涉及一种包括水凝胶和干细胞球体的用于骨再生的组合物及其用途。

背景技术：

1、骨质疏松症患者的椎体压缩骨折(vertebral compression fractures)通常采用椎体成形术进行治疗，其通过将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,pmma)骨水泥注入到椎体来使其聚合硬化以稳定骨折。如此，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)为一种广泛使用的骨水泥(bone cement)材料，主要作为副作用较少的椎体骨折填充物注入到椎体和髋关节部位。用骨水泥填充缺损(defect)部位以最大程度地减少骨折程度，从而在缓解剧烈疼痛方面非常有效。然而，由于所注入的骨水泥强度不合适，因此周围脊柱损伤、活骨组织剥落现象、再吸收阻断等副作用不断出现，从而需要开发替代材料。

2、为了克服这一限制，已经提出了一种使用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和高分子水性凝胶的混合物的技术。诸如水凝胶等的高分子凝胶起到成孔相的作用，即，凝胶相被溶解或分解以在整个材料中形成孔。其在体内注入以维持水合物(hydrate environment)环境，以提供如垫子形式的支架并增加细胞过滤。

3、本发明旨在通过将水凝胶和球体与现有的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)混合来诱导骨组织再生，从而提出一种更基本的骨疾病治疗方法。

技术实现思路

1、本发明一方面提供一种用于骨再生的组合物，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)、水凝胶和干细胞球体(spheroid)。

2、本发明另一方面提供一种用于预防或治疗骨疾病的药物组合物，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)、水凝胶和干细胞球体(spheroid)。

3、本发明另一方法还提供一种用于骨再生的组合物的制备方法，所述方法包括：将乙二醇壳聚糖(glycol chitosan)和氧化透明质酸盐(oxidized hyaluronate)以1至10:1的重量比混合以获得水凝胶；以及将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)和干细胞球体(spheroid)混合在所获得的水凝胶中。

4、本发明另一方面提供一种组合物在制备用于预防或治疗骨疾病的药物制剂中的用途，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)、水凝胶和干细胞球状体(spheroid)。

5、本发明一方面提供一种用于骨再生的组合物，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)、水凝胶和干细胞球体(spheroid)。

6、根据一具体实施例，所述水凝胶包括乙二醇壳聚糖(glycol chitosan)和氧化透明质酸盐(oxidized hyaluronate)，所述乙二醇壳聚糖和氧化透明质酸盐可以以1至10:1的重量比混合。

7、根据一具体实施例，所述水凝胶溶液和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)可以以1至5:1的体积比混合。

8、根据一具体实施例，所述干细胞可以由人源多能干细胞(psc)、胚胎干细胞(esc)、间充质干细胞(msc)、成体干细胞(asc)、诱导多能干细胞(ipsc)或其组合组成。

9、根据一具体实施例，所述干细胞可以为间充质干细胞(msc)。

10、根据一具体实施例，所述组合物可以注入到骨疾病已经发展的部位。

11、根据一具体实施例，所述组合物还可以包括骨诱导性(osteoinductive)物质、骨传导性(osteoconductive)物质、成骨(osteogenic)物质、促骨性(osteopromotive)物质、抗骨质疏松性(anti-osteoporotic)物质或亲骨性(osteophilic)物质。

12、根据一具体实施例，所述组合物可以促进皮质骨(cortical bone)的生长。

13、本发明另一方面提供一种用于预防或治疗骨疾病的药物组合物，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)、水凝胶和干细胞球体(spheroid)。

14、根据一具体实施例，所述骨疾病可以选自由骨质疏松症(osteoporosis)、压缩骨折(compression fracture)、腰椎间盘突出症(lumbar herniated intervertebraldisc)、退行性关节炎(degenerative arthritis)、类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis)、佩吉特氏病(paget’s disease)、骨软化症(osteomalacia)、骨硬化症(osteosclerosis)和骨肿瘤(bone tumor)组成的组。

15、本发明另一方法还提供一种用于骨再生的组合物的制备方法，所述方法包括：将乙二醇壳聚糖(glycol chitosan)和氧化透明质酸盐(oxidized hyaluronate)以1至10:1的重量比混合以获得水凝胶；以及将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)和干细胞球体(spheroid)混合在所获得的水凝胶中。

16、根据一具体实施例，可以将所述水凝胶溶液和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)以1至5:1的体积比混合。

17、根据一具体实施例，所述干细胞可以由人源多能干细胞(psc)、胚胎干细胞(esc)、间充质干细胞(msc)、成体干细胞(asc)、诱导多能干细胞(ipsc)或其组合组成。

18、根据一具体实施例，所述干细胞可以为间充质干细胞(msc)。

19、根据一具体实施例，还可以包括：添加骨诱导性(osteoinductive)物质、骨传导性(osteoconductive)物质、成骨(osteogenic)物质、促骨性(osteopromotive)物质、抗骨质疏松性(anti-osteoporotic)物质或亲骨性(osteophilic)物质。

技术特征：

1.一种用于骨再生的组合物，其包括：聚甲基丙烯酸甲酯；

2.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述水凝胶包括乙二醇壳聚糖和氧化透明质酸盐，所述乙二醇壳聚糖和氧化透明质酸盐以1至10:1的重量比混合。

3.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述水凝胶溶液和聚甲基丙烯酸甲酯以1至5:1的体积比混合。

4.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述干细胞由人源多能干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞或其组合组成。

5.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述干细胞为间充质干细胞。

6.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述组合物可以注入到骨疾病已经发展的部位。

7.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，还包括骨诱导性物质、骨传导性物质、成骨物质、促骨性物质、抗骨质疏松性物质或亲骨性物质。

8.根据权利要求1所述的用于骨再生的组合物，其中，所述组合物促进皮质骨的生长。

9.一种用于预防或治疗骨疾病的药物组合物，其包括权利要求1所述的组合物。

10.根据权利要求9所述的药物组合物，其中，所述骨疾病选自由骨质疏松症、压缩骨折、腰椎间盘突出症、退行性关节炎、类风湿性关节炎、佩吉特氏病、骨软化症、骨硬化症和骨肿瘤组成的组。

11.一种用于骨再生的组合物的制备方法，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述水凝胶溶液和聚甲基丙烯酸甲酯以1至5:1的体积比混合。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述干细胞由人源多能干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞或其组合组成。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述干细胞为间充质干细胞。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：添加骨诱导性物质、骨传导性物质、成骨物质、促骨性物质、抗骨质疏松性物质或亲骨性物质。

技术总结
本发明涉及一种包括水凝胶和干细胞球体的用于骨再生的组合物及其用途，根据一方面的用于骨再生的组合物及其制备方法，所述用于骨再生的组合物促进所注入的间充质干细胞分化为成骨细胞和骨细胞，同时具有促进受损骨组织的骨再生和减轻疼痛的效果，可有效用于预防或治疗骨疾病。

技术研发人员：金政均,李多礼,高宛葵,金成俊,韩恭昊,赵秀彬
受保护的技术使用者：赛尔金有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15