[發(fā)明專利]生物可吸收性鎂復(fù)合材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580071966.7
• 申請(qǐng)日: 2015-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN107206120B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·H·張;J·林;S·K·M·莊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南洋理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/02
• 分類號(hào): A61L27/02;A61L27/44;A61L27/46;A61F2/28;B02C1/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 江側(cè)燕

本發(fā)明涉及生物復(fù)合材料，其包括聚合物基質(zhì)和鎂填料，鎂填料例如水溶性鎂鹽。在所述生物復(fù)合材料中最小化并且優(yōu)選避免使用元素鎂或鎂合金。所述鎂生物復(fù)合材料可以用作骨植入物。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年11月14日提交的新加坡專利申請(qǐng)?zhí)?0201407605R的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及生物復(fù)合材料，特別涉及鎂生物復(fù)合材料。更具體地，在生物復(fù)合材料中最小化并且優(yōu)選地避免使用元素鎂或鎂合金。鎂生物復(fù)合材料可用于骨科(orthopaedic)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎂(Mg)是人體必需的微量元素，并且已經(jīng)被證明在調(diào)節(jié)生物功能中起重要作用，包括骨穩(wěn)態(tài)生物功能。目前，鎂已經(jīng)作為膳食補(bǔ)充劑進(jìn)行施用，通過(guò)口服來(lái)調(diào)節(jié)骨量并維持骨健康。由于鎂對(duì)骨礦化很重要，許多患有骨量貧乏的患者和那些易患關(guān)節(jié)炎的患者已經(jīng)服用富含鎂的膳食。此外，醫(yī)療人員使用Mg來(lái)改善鈣(Ca)的攝取，特別是在已經(jīng)存在的外源性鈣供應(yīng)低效的情況中。在骨科植入物的情況中，最近的發(fā)展已經(jīng)關(guān)注使用Mg涂覆的植入物來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的宿主-植入物一體化。

目前的系統(tǒng)在骨科植入物中以合金的形式使用鎂。由于在其表面附近局部產(chǎn)生氣體的潛在副作用，這些植入物在控制其體內(nèi)降解方面面臨著挑戰(zhàn)。

因此，仍然需要提供可替代的鎂組合物來(lái)克服或至少減輕上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用材料的低溫粉碎來(lái)形成適于向受試者遞送鎂的生物材料或生物復(fù)合材料，以促進(jìn)宿主組織的骨生長(zhǎng)和修復(fù)、再生和/或增殖。特別地，本發(fā)明的生物復(fù)合材料包括聚合物基質(zhì)和鎂填料。聚合物基質(zhì)可以以任何合適的生物相容性和/或可生物降解的聚合物(包括共聚物)來(lái)提供。鎂填料可以以任何合適的可溶性鎂鹽來(lái)提供。

本發(fā)明還提供了形成本發(fā)明的生物復(fù)合材料的方法。該方法包括低溫處理生物相容性和/或可生物降解的聚合物(包括共聚物)和鎂填料以形成粉末。該方法還包括處理粉末以形成生物復(fù)合材料的薄膜或三維支架。

本發(fā)明還提供了促進(jìn)宿主組織的骨生長(zhǎng)和修復(fù)、再生和/或增殖的方法。該方法包括在需要宿主組織的骨生長(zhǎng)和修復(fù)、再生和/或增殖的部位向受試者植入本生物復(fù)合材料。

附圖說(shuō)明

在附圖中，相同的附圖標(biāo)記在不同的視圖中通常指代相同的部分。附圖不一定按比例繪制，而是通常重點(diǎn)說(shuō)明各個(gè)實(shí)施例的原理。在下面的描述中，參考以下附圖說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。

圖1示出了根據(jù)實(shí)例1冷凍研磨的聚己內(nèi)酯(PCL)/磷酸三鈣粉末600倍和2500倍放大倍數(shù)的掃描電鏡圖像，表明實(shí)現(xiàn)了磷酸三鈣(顆粒狀，大約2μm)的均勻分布。

圖2示出了根據(jù)實(shí)例2在37℃磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中浸泡4小時(shí)后各種PCL/Mg膜的代表性掃描電鏡(SEM)圖像。100/0表示不加入Mg(0wt％)的PCL(100wt％)。隨著Mg含量的增加(即95/5、85/15、80/20的PCL/Mg)，孔的大小和數(shù)量增加。以300倍的放大倍數(shù)拍攝圖像，刻度尺表示50μm。

圖3示出了各種PCL/Mg膜4小時(shí)內(nèi)的釋放曲線。100/0(即純PCL)沒(méi)有顯示出任何釋放，而增加Mg含量導(dǎo)致釋放增加以及更高的釋放速率。

圖4示出了根據(jù)實(shí)例4在不存在Mg(無(wú)Mg)、正常血清(0.8mM)和高M(jìn)g(8mM)中培養(yǎng)的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)的堿性磷酸酶(ALP)活性和Ca沉積。結(jié)果表明，8mM組中ALP活性在第3天達(dá)到峰值，同時(shí)與無(wú)Mg和0.8mM組相比，顯示出高9倍的活性。8mM組中Ca沉積在第7天明顯更高。