[發明專利]一種復合多孔質海綿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510760178.0
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105343937B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 何小明
• 申請（專利權）人: 武漢華一同信生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/54;A61L27/38;A61L27/24;A61L27/20;A61L27/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 蔣悅

本發明提供一種復合多孔質海綿材料，由外圍骨架的生物吸收性合成高分子與內部交聯填充有比外圍骨架氣孔率大的天然高分子多孔質體混煉而成，該生物吸收性合成高分子中含有中空部，該中空部填充有生物吸收性天然高分子多孔材料、細胞生長因子、細胞分化控制因子中的一種或多種。具體制備方法包括生物吸收性合成高分子多孔質海綿材料的制備；生物吸收性天然高分子溶液的制備及填充；將填充有天然高分子溶液的合成高分子多孔質海綿材料凍結干燥，然后進行架橋，制得復合多孔質海綿材料。本復合材料在凍結干燥之后中央部形成孔口相連通結構，生物體細胞容易播種進入孔口，細胞在高親和性環境下快速貼壁，迅速適應環境吸收營養和各種細胞因子增殖。

技術領域

本發明涉及使用高分子復合材料引導人體器官的再生，比如修復關節軟骨的再生、骨的再生，具體為復合多孔質海綿材料及其制備方法，旨在多孔質海綿材料中培養患者自己的細胞，體外培養一段時間之后，移植入生物體。

背景技術

因交通事故，體育運動，生產勞動，年齡變大，疾病等原因，生物體常受損傷而不幸喪失軟骨和骨等組織，在醫院骨科也常見關節軟骨損傷,因為軟骨組織內無血管，軟骨細胞在無血運環境中缺乏遷徙能力。軟骨損傷后很難再生，在矯形外科領域，如何修復或治療因疾病、創傷等引起的創傷性和退行性軟骨組織損失，在全世界都是難題，軟骨創傷不立即給予治療，創傷必將越來越大，最后不得不進行人工關節置換，但關節置換創傷大，對患者特別是老年患者負擔重，而且感染風險高、且多年后面臨翻修和重新置換等問題，普遍認為早期修復關節軟骨損傷非常必要。傳統治療軟骨損傷，有使用藥物刺激促進軟骨再生，也有手術如關節磨削成形術、鉆孔、微骨折及關節鏡灌洗術，使骨髓中軟骨源性、骨源性細胞及細胞因子滲透到軟骨損傷區域，促進向軟骨細胞分化，產生纖維軟骨。這種手術操作簡單，對小面積軟骨損傷在某種意義上較滿意，被廣泛應用。

但研究表明，實際上這些方法均不能將損壞軟骨修復，而且軟骨磨蝕、骨髓刺激等愈合形成的纖維軟骨組織與透明軟骨不同.目前關節軟骨缺損的修復仍缺乏理想有效方法。用捐獻的組織移植也是一種方法，但我國存在捐獻嚴重不足，而且別人捐獻的器官還有免疫應答排斥等種種問題。軟骨疾病不能得到有效治療的最終結果，導致關節置換，然而人造關節器官往往因磨損產生松緩破損等，導致功能不足，因此臨床上關節病變患者的巨大需求，促使研究者不斷探索新的可行的方法。

自體軟骨移植術是目前應用較廣的修復軟骨損傷的技術之一，自體軟骨組織移植療效較好但供材有限；臨床提取患者自體軟骨細胞后，細胞吸附于生物相容性良好并可被人體逐漸吸收的載體中，該載體提供三維空間，有利細胞獲得營養，氣體交換、排泄廢物，細胞按三維支架生長。臨床上MACI(Matrix-induced autologous chondrocyteimplantation)技術較成熟。將采集的軟骨細胞種植在生物膜上，再用纖維膠固定移植到缺損處。優點在于，細胞得到固定，不會術后細胞流失。膠原膜為載體，不需切取骨膜，避免骨膜移植的各種并發癥。用生物相容性更好的纖維膠替代縫線封閉不需縫合、手術切口小，手術時間短，術后康復快。使用動物來源的軟骨(如豬，牛)，首先把軟骨組織去細胞化，然后播種患者自體細胞，體外培養后，臨床移植患者，這種療法也取得了一定效果，但異體移植存在免疫排斥且病毒感染等風險。間充質干細胞SMSCs(synovial mesenchymal stem cells)傳代繁殖力強，連續多次傳代仍可保持良好增殖分化特性，與基質材料復合植入體內后可形成透明樣軟骨并在軟骨下區形成骨組織，而達到整合。目前這些方法僅處于動物實驗階段，還沒正式用于臨床，因為間充質干細胞SMSCs的分化控制比較難，分化效率比較低，而且從患者體內取干細胞，對患者也是一種負擔。目前用3D打印裝置打印方形孔蜂巢狀微結構的聚己內酯-羥基磷灰石3D支架，與骨髓血結合在體外培養，誘導干細胞向軟骨細胞分化，也將有可能用于修復軟骨缺損。但是這技術離應用還有相當距離，還是一種概念性范疇。