[發明專利]藥物分級緩釋型骨修復體制備方法

無效

• 申請號: 201210220550.5
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102716512A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 林柳蘭;王志坤;周麗萍;胡慶夕;方明倫
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/12;A61L27/54;A61F2/28
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種骨修復體的制備方法，特別涉及一種基于熔融堆積成型的緩釋型骨支架的制備方法，在修復骨缺損的骨組織工程領域廣泛應用。

背景技術

臨床上，針對骨缺損，有多種修復方法，其中采用組織工程的方法制備人工骨修復體，被認為是未來進行骨修復的最有效方法之一。種子細胞、支架材料和生長因子構成了組織工程的三要素。

目前，應用于組織工程的支架材料主要分為無機材料，有機材料和復合材料三種。其中無機材料與骨組織無機結構及組成相類似，具有優異的骨結合性和骨傳導性能，但其脆性大，不易降解；而有機材料降解性能好，韌性好，制造處理成本和成型性能優良，但其強度差，難以承重。單一類型材料一般難以滿足骨組織工程用細胞外支架材料的要求，通過特定的方法將幾種單一材料復合，利用協同效應，形成復合支架材料，以提高材料的降解性能、生物相容性和機械強度，越來越普遍。

生長因子是一類存在于體內的生物活性因子，可以調節細胞生長、組織再生和傷口愈合，只有借助合適的載體生長因子才能發揮最佳效用。通常，在骨修復過程中人體內源性生長因子的劑量難以滿足要求，因此就需要在骨支架中裝載外源性藥物。一般來說，外源性藥物的半衰期短，高溫易失去活性。一般的藥物裝載方式，一是將支架浸入藥物溶劑中，二是將漿料和藥物均勻混合后制備支架。方法一容易出現藥物的突釋，而且藥物是均勻混合的，造成藥物的不適時或過早流失，很難滿足骨修復不同時期對生長因子的不同需求。若應用復合材料作為修復體的材料，那么有機材料需要經過高溫溶解然后成型，否則就需要添加有機溶劑，所以對于方法二容易造成生長因子的失活。如何使生長因子持續高效發揮作用一直是組織工程學研究亟待解決的關鍵問題之一。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的缺陷，提供一種藥物分級緩釋型骨修復體制備方法，能夠獲得骨修復體，該骨修復體不僅能滿足支架材料、結構、強度的要求，還能裝載多種藥物，實現藥物的可控釋放，達到緩釋效果，更好的誘導和促進成骨修復。

為達到上述發明目的，本發明采用下述技術方案：

一種藥物分級緩釋型骨修復體制備方法，包括以下步驟：

（1）獲得支架基體模型：應用軟件將自然骨松質骨掃描圖像進行重建，獲得三維模型，再經過布爾運算，取孔隙分布均勻處作為支架內層基體模型和支架外層基體模型；

（2）設計基體負型模型：根據支架基體外形，應用軟件設計與基體模型的外形相匹配的基體的負型模型，即分別對應在上述步驟（1）中得到的支架內層基體模型和支架外層基體模型，設計支架內層基體負型模型和支架外層基體負型模型；

（3）制備支架基體及其負型：應用熔融堆積成形方法分別制備在上述步驟（1）中所得的支架基體和在上述步驟（2）中所設計的基體負型，制備支架基體的材料采用PLA，制備基體負型的材料采用ABS；

（4）支架基體模型與基體負型模型的裝載：將在上述步驟（3）中制備好的支架基體模型與基體負型模型進行對應裝載，形成支架組合體；

（5）制備骨修復體漿料：向支架材料漿液中加入藥物，混合均勻，得到骨修復體漿料；

（6）制備骨修復體：分別對在上述步驟（4）中完成裝載的支架內層基體和支架外層基體灌注在上述步驟（5）中制備的骨修復體漿料，然后進行預冷凍，待骨修復體漿料與支架基體凝結為一體后，分別去除負型，再將支架內層基體和支架外層基體進行裝配，最后進行干燥，得到骨修復體成品。

作為本發明優選的技術方案，在上述步驟（6）中，對內層基體和支架外層基體裝配形成的支架組合體進行真空低溫干燥，最后得到骨修復體成品。

作為本發明進一步優選的技術方案，在上述步驟（6）中，在對支架內層基體和支架外層基體灌注骨修復體漿料時，同時進行抽真空除泡。

在上述步驟（5）中制備的骨修復體漿料中含有TCP組分，所述TCP優選為β-磷酸鈣。

在上述步驟（1）和步驟（2）中，最好采用CAD設計支架基體模型及其負型模型。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：

1.?本發明的在支架基體和骨修復體漿料中的不同組分降解速度不同，PLA降解較TCP快，降解過程使骨修復體預留孔道，逐漸釋放藥物，更好的誘導和促進成骨修復，采用自然骨松質骨結構作為基體，孔壁不規則，易于細胞攀附；

2.?本發明采用低溫干燥和熔融堆積成形方法快速成形的結合工藝，既能滿足在修復骨缺損的骨組織工程中使用的種植支架的強度和外形要求，又能避免藥物的高溫過程；