[發明專利]基于脫細胞生物組織基質材料的骨修復用復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510895007.9
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105412989B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 廖化;俞春華
• 申請（專利權）人: 杭州華邁醫療器械有限公司
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/36;A61L27/56;A61L27/58;A61L27/50
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽;許可唯

本發明涉及基于脫細胞生物組織基質材料的骨修復用復合材料及其制備方法。本發明中所公開的骨修復用復合材料以微纖維化的動物組織脫細胞基質材料為有機成分和以鈣鹽生物陶瓷材料或其他無機生物玻璃為無機成分。用本發明方法制備的骨修復用復合材料無需額外物理或化學交聯，具有完全的三維多孔網狀結構；生物組織基質材料中的蛋白成分保持天然的三股螺旋結構；具有優秀的生物相容性，完全的生物可降解性，優異的骨傳導性，良好的骨誘導性及成骨性；同時具有一定的力學強度及形狀記憶功能，可用作具有生物活性的骨填充材料或大面積骨缺損的修復材料。

技術領域

本發明屬于材料科學領域，具體涉及基于脫細胞生物組織基質材料的骨修復用復合材料及其制備方法，該復合材料可廣泛應用于骨科及整形科領域。

背景技術

受損骨組織修復與重建在世界范圍內是整形外科醫生需要面對的重要任務，據統計，在2013年中國和美國施行的骨移植手術分別超過60萬例和100 萬例，全球骨移植替代材料銷售超過20億美元。修復受損的骨組織需要用到骨移植材料，在世界范圍內修復受損骨組織使用的黃金標準為人的自體骨組織，即取自病人自身的健康骨組織。自體骨具有修復骨組織需要的全部特性，比如優異的骨誘導性，骨傳導性，成骨性以及安全性。但是，使用自體骨在臨床上具有不可避免的缺陷。由于使用自體骨需要從病人身體的供體部位獲得骨組織，這額外的手術便增加了手術的時間，費用，以及病人恢復的時間。同時，供體部位的病變及供體部位提供骨組織的有限性都是目前面臨的突出問題。另外，許多需要進行骨移植的老年病人由于自身的骨組織質量隨年齡下降，使得自體骨并不是一個很好的選擇。因此，開發能替代自體骨的骨再生醫學材料(或骨移植替代材料)便是一個亟待解決的課題。

臨床上骨科醫生使用的骨移植替代材料包括異體骨，脫鈣骨基質，生長因子，以及合成材料。異體骨來自于他人捐獻的骨組織，具有骨傳導性且供應相對充足。但是異體骨存在供體組織質量不可控、組織排斥反應、骨愈合時間慢甚至不愈合等問題，以及存在疾病傳播的風險。脫鈣骨基質由異體骨或者異種骨(動物骨組織)經脫鈣處理而獲得，具有骨傳導性，供應充足且臨床使用數據比較豐富。但是脫鈣骨基質材料的骨誘導性非常有限，同時也存在疾病傳播的風險。骨修復用生長因子如骨形態發生蛋白-2(BMP-2)或骨形態發生蛋白-7 (BMP-7或OP-1)具有骨誘導性，然而美國食品藥品監督管理局(FDA)僅批準了少數幾類含生長因子的骨科醫療器械，如Medtronic公司的(含 BMP-2)和Stryker公司的(含BMP-7)在美國市場銷售。另外，生長因子本身不具備骨傳導性并且價格十分昂貴。同時近年來，有越來越多的臨床報道顯示生長因子的使用有致癌的風險。

由于自體骨，異體骨，脫鈣骨基質及生長因子在臨床使用上的各種不可避免的缺點，合成材料越來越多的成為骨科醫生的選擇。臨床上骨科醫生常用的合成植骨材料可大致分第一代合成材料和第二代合成材料。第一代和第二代合成材料具有良好的骨傳導性，通常被用作骨填充材料，用于小面積骨缺損的修復。第一代合成材料包括各類陶瓷材料如磷酸三鈣、羥基磷灰石，或者陶瓷、鈣磷鹽與有機材料如天然與合成高分子的復合材料。國際上這類產品包括 Stryker的Medtronic的Biomet的DePuy的Zimmer的等，此類產品不具備骨誘導性和成骨性。第二代合成材料通過引入具有生物活性的無機成分如生物玻璃、硅磷鹽等，顯示有限的刺激新骨生成的功能。國際上第二代合成材料包括Stryker的BA，Baxter 的以及NovaBone的中國市場上僅有為數不多的骨移植替代材料開發和生產機構，比如上海瑞邦生物材料有限公司生產的自固化磷酸鈣人工骨材料，北京益而康生物工程開發中心銷售的由清華大學研制的瑞福納米人工骨等。國內廠商生產的骨移植替代材料大體屬于以國際上分類標準定義的第一代合成材料。