[發明專利]一種復合骨水泥及其制備方法

有效

• 申請號: 201710347469.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107213517B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 趙基源;張遲;諸進晉;李梅;鐘怡
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L27/36;A61L27/56
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

本發明公開了一種復合骨水泥，該復合骨水泥由固相和液相組成，其中，固相包括SIS顆粒和PMMA骨水泥粉；液相的質量百分比組成為：甲基丙烯酸甲酯單體96.0～99.8％，N,N?二甲基對甲苯胺0.6～1.5％，對苯二酚0.035～0.01％，以上組分的質量百分比總和為100％；該復合骨水泥的組成中，將SIS顆粒的質量記為a克，將PMMA骨水泥粉的質量記為b克，將液相的體積記為V微升，a、b、V滿足：0.05≤a/b≤0.4本發明公開的復合骨水泥在保持骨水泥強度的同時具有適宜的壓縮模量，并且該復合骨水泥具有較大的孔隙尺寸，可調節的機械性能，應用于骨損傷修復后，有利于細胞和組織長入，同時SIS具有的成骨傳導性和成骨誘導性能夠加速骨損傷處的修復。

技術領域

本發明涉及生物醫學工程中骨損傷修復和組織工程技術領域，具體是一種復合骨水泥及其制備方法。

背景技術

聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥是目前臨床手術中普遍使用的一種骨粘合劑填充材料，在臨床經皮椎體成形術(percutaneousvertebroplasty,PVP)中已有幾十年的使用歷史。雖然其安全性和有效性在臨床上已被廣泛認可，但是它存在的兩個關鍵問題已經引起了臨床醫生和科研人員的關注：

1、過高的彈性模量。人體的正常椎體松質骨的壓縮模量為50～800MPa，而目前臨床上廣泛使用的PMMA骨水泥的壓縮模量為1000～4000MPa，遠高于人體椎體松質骨，PMMA骨水泥與人體原生骨界面顯著的力學性能差異易導致相鄰椎體節段再骨折。

2、生物學活性不足。PMMA是一種生物惰性材料，在體內幾乎不能被降解吸收，其占據的空間不僅阻礙了新骨的形成和長入，同時它與原生骨界面也無法形成更好的組織融合，骨水泥與骨組織之間極易發生微動，微動產生的細屑會刺激機體產生免疫反應，導致植入部位局部發生骨溶解，進而造成植入物的松動、甚至脫落。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種復合骨水泥及其制備方法，該復合骨水泥在保持骨水泥強度的同時具有適宜的壓縮模量，并且該復合骨水泥具有較大的孔隙尺寸，可調節的機械性能，應用于骨損傷修復后，有利于細胞和組織長入，同時SIS具有的成骨傳導性和成骨誘導性能夠加速骨損傷處的修復。本發明復合骨水泥是傳統PMMA骨水泥的理想替代材料。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種復合骨水泥，該復合骨水泥由固相和液相組成，其中，所述的固相包括SIS顆粒和PMMA骨水泥粉；所述的液相的質量百分比組成為：甲基丙烯酸甲酯單體96.0～99.8％，N,N-二甲基對甲苯胺0.6～1.5％，對苯二酚0.035～0.01％，以上組分的質量百分比總和為100％；該復合骨水泥的組成中，將所述的SIS顆粒的質量記為a克，將所述的PMMA骨水泥粉的質量記為b克，將所述的液相的體積記為V微升，a、b、V滿足：

0.05≤a/b≤0.4

小腸黏膜下層(small intestinal submucosa,SIS)是目前研究最多的天然細胞外基質材料，已經通過美國FDA批準，被廣泛用來構建人造膀胱、人造尿道、人造食道、人造血管和人造皮膚等軟組織。目前使用的SIS多為完全脫細胞化的豬小腸黏膜下層，植入人體的SIS幾乎沒有免疫排斥性。SIS 90％的成分為膠原，與人體骨的有機成分非常類似。SIS具有一個三維的多孔結構，以膠原為骨架的三維結構可以提供細胞生長、增殖和遷移的支撐環境，它同時還含有FGF-2和VEGF等可以促進血管生成的生長因子。SIS穩定易于保存，單層厚度在0.1mm左右，在培養基上充分浸泡后厚度在0.155mm左右，養分可以充分進入適合細胞培養。可見，SIS是潛在的非常優異的骨組織工程支架材料。