[發明專利]含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110090280.6
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN102139125A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 曾戎;汪炬;王丁丁;屠美;趙劍豪;孔杰
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61L27/42;A61L27/02;A61L27/08;A61L27/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;陳燕嫻

技術領域

本發明涉及生物醫學材料領域，具體涉及一種骨修復材料，特別涉及一種含骨生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料及其制備方法與應用。

背景技術

由創傷、感染、腫瘤及發育異常等原因造成的骨損傷與骨缺損等硬組織疾病是世界性多發病和常見病。臨床上用于骨修復的治療方法有自體骨移植、同種異體骨移植、移植人工骨替代物等方法。自體骨移植存在供區損傷、植骨量不足、不能制備成特殊形狀等的限制，同種異體骨移植易致排斥反應，因此人工骨修復材料已成為國際上用于臨床骨缺損修復的主要材料。

目前研究成熟的和已臨床應用的人工骨修復材料的種類繁多，按其基質材料的性質可分為有機高分子材料、無機材料和復合材料。其中的無機材料，包括合成的磷酸三鈣(α-TCP及β-TCP)、磷酸四鈣(TeCp)和它們的混合物等磷酸鈣陶瓷，羥基磷灰石(Hap)，生物活性玻璃；天然的珊瑚基和貝殼基材料，及天然骨改性材料等。無機材料的成分與骨礦物組成類似，生物相容性和力學性能較好，對人體安全、無毒，因此已廣泛用于骨缺損修復(孫文曉、張海港、韋卓等，骨修復材料的研究應用現狀與展望，生物骨科材料與臨床研究，2009，6(3)：35-40；中國發明專利ZL03113339.8；中國發明專利申請號200710031438.6)。

然而，傳統的自體骨移植仍是目前最理想的骨移植材料，是骨移植的“金標準”。其原因主要在于上述人工材料不能提供模擬體內生理環境的骨組織再生條件，缺乏骨細胞生長因子及細胞外基質誘導環境，因此人工骨修復材料的骨缺損修復效果與自體骨移植相比仍然有顯著差距。

細胞在動物體內生存的微環境(細胞外基質)大多是由直徑為50～150nm的蛋白多糖和膠原纖維構成的三維納米支架，具有與天然細胞外基質相似的組成及結構的殼聚糖納米纖維已被證實對細胞的黏附、生長和功能表達等具有重要的促進作用[Bhattaai?N，Edmondson?D，Veiseh?O，et?al.Electrospun?chitosan-based?nanofibers?and?their?cellular?compatibility，Biomaterials，26，6176～6184(2005)]。同時，骨形態發生蛋白-2(BMP-2)、成纖維細胞生長因子-2(bFGF)、轉化生長因子-β(TGF-β)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、血小板衍化生長因子(PDGF)等骨生長因子對骨組織的修復和再生具有重要的調節、促進作用。但是由于骨生長因子在水相及室溫環境下易失去生物活性，在體內還存在酶解作用，因此其在體內直接使用會很快失活，達不到所期望的生物效應。構建在體環境下能保持并盡可能延長生長因子生物活性的生長因子釋放系統已成為骨生長因子在臨床上成功應用的關鍵。

目前以納米微粒、脂質體、生物陶瓷和聚合物為載體的骨生長因子緩釋體系的應用報道已有很多(中國發明專利ZL01117292.4；中國發明專利ZL200510021909.6；中國發明專利申請03109785.5)。但現有的骨生長因子緩釋體系還不能全面地模擬骨組織再生所需求的生理微環境。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料，該材料在多孔骨修復材料內原位形成含有骨生長因子的殼聚糖納米纖維，從而具有了良好的生物相容性和力學性能，模擬了骨細胞外基質的納米纖維結構，可以保持骨生長因子的生物活性并持續緩慢釋放，有利于骨組織的再生和功能重建。

本發明的再一目的在于提供上述含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取殼聚糖溶于乙酸中，配成殼聚糖乙酸溶液，在攪拌的同時加入骨生長因子，混合均勻；

(2)將多孔骨修復無機材料負壓下浸入步驟(1)制成的溶液中，浸泡1～2小時，取出；

(3)將步驟(2)處理的多孔骨修復材料低溫冷凍，再冷凍干燥；

(4)將步驟(3)處理的多孔骨修復材料浸入穩定劑溶液穩定化，再用水洗滌，冷凍干燥，然后滅菌，即制成一種含生長因子的納米纖維復合多孔骨修復材料；

所述多孔骨修復無機材料為鈣磷生物陶瓷多孔骨修復材料、貝殼基多孔骨修復材料、珊瑚基多孔骨修復材料、生物活性玻璃多孔骨修復材料或生物型多孔骨修復材料；