[發(fā)明專利]一種原位固化組織工程支架及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410483564.5
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104189954B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章培標(biāo);張寧;陳學(xué)思;王宗良;王宇;黃晶;高田林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，尤其涉及一種原位固化組織工程支架及其制備方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年因疾病、創(chuàng)傷、腫瘤等造成的骨缺損病人超過100萬，且呈上升趨勢。自體骨移植和同種異體骨移植是目前治療骨缺損的主要方法。然而，自體骨來源有限，且對供體部位造成新的缺損，應(yīng)用受到限制。同種異體骨骨誘導(dǎo)能力較自體骨差，且存在排斥反應(yīng)和疾病傳播的危險(xiǎn)性。近年來，越來越多的無機(jī)合成材料或有機(jī)合成高分子材料被研究和開發(fā)作為組織工程支架或骨修復(fù)材料，并且逐步應(yīng)用于臨床。

而可注射的組織工程生物支架可解決以上出現(xiàn)的問題。骨修復(fù)材料通過注射的途徑到達(dá)骨缺損部位，迅速完全填充缺損部位，實(shí)現(xiàn)移植材料與宿主骨缺損的完全匹配，可有效刺激骨組織的應(yīng)力生長。這種無創(chuàng)手術(shù)還避免了周圍軟組織的再次損傷，手術(shù)時(shí)間短，成本低，更容易為患者所接受，有利于醫(yī)用新材料的推廣和應(yīng)用。

原位成形移植物(in?situ?forming?implants，ISI)是一種可注射的生物醫(yī)用材料，是將高分子聚合物溶于可與水互溶的有機(jī)溶劑中，將得到的混合物注射入組織內(nèi)后，有機(jī)溶劑迅速被組織中的水置換，高分子聚合物原位成形固化。

2009年凱斯西儲大學(xué)Krebs等將PLGA(聚丙交酯-乙交酯)溶于三縮四乙二醇中，以鈉鹽顆粒作為致孔劑制備出多孔的可注射的骨修復(fù)材料。2012年德國科學(xué)家Schloegl通過調(diào)整PLGA、α-TCP、有機(jī)溶劑及鈉鹽(致孔劑)的不同比例優(yōu)化支架，經(jīng)過優(yōu)化的支架材料孔隙率可達(dá)到81.2％-91.5％。但是，上述技術(shù)均以鈉鹽作為致孔劑，鈉鹽隨支架注射進(jìn)入組織后，初始機(jī)械強(qiáng)度較小，僅為0.285MPa，無法滿足承重部位的修復(fù)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種原位固化組織工程支架及其制備方法，本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架具有較高的初始機(jī)械強(qiáng)度，且其制備方法簡單。

本發(fā)明提供一種原位固化組織工程支架，由聚丙交酯-乙交酯和生物可降解微球在極性有機(jī)溶劑的存在下原位固化形成。

優(yōu)選的，所述生物可降解微球?yàn)槊髂z微球、聚丙交酯-乙交酯微球、海藻酸鹽微球和殼聚糖微球中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述生物可降解微球的粒徑為100～450μm。

優(yōu)選的，所述聚丙交酯-乙交酯的數(shù)均分子量為50000～200000。

優(yōu)選的，所述聚丙交酯-乙交酯與生物可降解微球的質(zhì)量比為(1～9)：(9～1)。

優(yōu)選的，所述極性有機(jī)溶劑為1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜、四甘醇和乙酸乙酯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述原位固化組織工程支架的孔隙率為70～95％。

優(yōu)選的，所述原位固化組織工程支架還包括羥基磷灰石。

優(yōu)選的，所述生物可降解微球?yàn)閾?dān)載活性蛋白的生物可降解微球。

本發(fā)明提供一種原位固化組織工程支架的制備方法，包括以下步驟：

將聚丙交酯-乙交酯、生物可降解微球和極性有機(jī)溶劑混合，經(jīng)原位固化，得到原位固化組織工程支架。

本發(fā)明提供了一種原位固化組織工程支架，由聚丙交酯-乙交酯和生物可降解微球在極性有機(jī)溶劑的存在下原位固化形成。本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架以生物可降解微球作為致孔劑，將所述原位固化成孔組織注射至體內(nèi)修復(fù)部位，極性有機(jī)溶劑被體液中的水置換，于原位快速固化成型。由于所述生物可降解微球的降解速率較聚丙交酯-乙交酯快，逐漸降解成孔，引導(dǎo)組織長入，最后材料完全降解被修復(fù)組織替代，達(dá)到修復(fù)目的。本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架中的微球逐漸降解，其孔結(jié)構(gòu)逐漸形成，孔隙率逐漸增加，可以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)由外而內(nèi)梯度致孔，使其孔隙形成與組織長入相匹配。在本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架的原位固化初期，由于部分未降解的致孔劑的存在，使得本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架的初始強(qiáng)度明顯提高。并且，本發(fā)明所述原位固化組織工程支架的制備方法簡單。

另外，本發(fā)明提供的原位固化組織工程支架以生物可降解微球?yàn)橹驴讋锵嗳菪院茫苊饬擞甥}等粒子的高滲對組織細(xì)胞的損傷。

進(jìn)一步的，所述生物可降解微球作為致孔劑的同時(shí)還可以擔(dān)載生長因子等活性蛋白或其它藥物，致孔劑微球可有效保護(hù)蛋白藥物活性，避免了活性生長因子與有機(jī)溶劑的直接接觸而喪失活性。

附圖說明