[發(fā)明專利]一種復(fù)合多孔質(zhì)海綿材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510760178.0
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105343937B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何小明
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 42103
• 代理人: 蔣悅

本發(fā)明提供一種復(fù)合多孔質(zhì)海綿材料，由外圍骨架的生物吸收性合成高分子與內(nèi)部交聯(lián)填充有比外圍骨架氣孔率大的天然高分子多孔質(zhì)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(zhì)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(zhì)海綿材料凍結(jié)干燥，然后進行架橋，制得復(fù)合多孔質(zhì)海綿材料。本復(fù)合材料在凍結(jié)干燥之后中央部形成孔口相連通結(jié)構(gòu)，生物體細胞容易播種進入孔口，細胞在高親和性環(huán)境下快速貼壁，迅速適應(yīng)環(huán)境吸收營養(yǎng)和各種細胞因子增殖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用高分子復(fù)合材料引導(dǎo)人體器官的再生，比如修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨的再生、骨的再生，具體為復(fù)合多孔質(zhì)海綿材料及其制備方法，旨在多孔質(zhì)海綿材料中培養(yǎng)患者自己的細胞，體外培養(yǎng)一段時間之后，移植入生物體。

背景技術(shù)

因交通事故，體育運動，生產(chǎn)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(yī)院骨科也常見關(guān)節(jié)軟骨損傷,因為軟骨組織內(nèi)無血管，軟骨細胞在無血運環(huán)境中缺乏遷徙能力。軟骨損傷后很難再生，在矯形外科領(lǐng)域，如何修復(fù)或治療因疾病、創(chuàng)傷等引起的創(chuàng)傷性和退行性軟骨組織損失，在全世界都是難題，軟骨創(chuàng)傷不立即給予治療，創(chuàng)傷必將越來越大，最后不得不進行人工關(guān)節(jié)置換，但關(guān)節(jié)置換創(chuàng)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(fù)關(guān)節(jié)軟骨損傷非常必要。傳統(tǒng)治療軟骨損傷，有使用藥物刺激促進軟骨再生，也有手術(shù)如關(guān)節(jié)磨削成形術(shù)、鉆孔、微骨折及關(guān)節(jié)鏡灌洗術(shù)，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(qū)域，促進向軟骨細胞分化，產(chǎn)生纖維軟骨。這種手術(shù)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(yīng)用。

但研究表明，實際上這些方法均不能將損壞軟骨修復(fù)，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(guān)節(jié)軟骨缺損的修復(fù)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(yīng)答排斥等種種問題。軟骨疾病不能得到有效治療的最終結(jié)果，導(dǎo)致關(guān)節(jié)置換，然而人造關(guān)節(jié)器官往往因磨損產(chǎn)生松緩破損等，導(dǎo)致功能不足，因此臨床上關(guān)節(jié)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(shù)是目前應(yīng)用較廣的修復(fù)軟骨損傷的技術(shù)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(yǎng)，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(shù)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(yōu)點在于，細胞得到固定，不會術(shù)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(fā)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(shù)切口小，手術(shù)時間短，術(shù)后康復(fù)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(yǎng)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(zhì)干細胞SMSCs(synovial mesenchymal stem cells)傳代繁殖力強，連續(xù)多次傳代仍可保持良好增殖分化特性，與基質(zhì)材料復(fù)合植入體內(nèi)后可形成透明樣軟骨并在軟骨下區(qū)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(zhì)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(nèi)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(jié)構(gòu)的聚己內(nèi)酯-羥基磷灰石3D支架，與骨髓血結(jié)合在體外培養(yǎng)，誘導(dǎo)干細胞向軟骨細胞分化，也將有可能用于修復(fù)軟骨缺損。但是這技術(shù)離應(yīng)用還有相當距離，還是一種概念性范疇。