[發(fā)明專利]一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建、評估方法及其應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710824837.1
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107509699A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳澤濤;陳卓凡;劉潤恒;林義雄;張琳珺;陳首丞;方靖涵;黃寶鑫;劉成武;黃若萱
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學附屬口腔醫(yī)院
• 主分類號: A01K67/027
• 分類號: A01K67/027;A61K49/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,宋靜娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動物評估模型，尤其涉及一種皮下異位評估植骨材料成骨性能的動物模型的構(gòu)建和應用。

背景技術(shù)

全世界每年需要進行植骨手術(shù)的患者多達220萬。市場調(diào)查報告顯示，植骨材料的市場價值將以4.5％的復合增長率，從2014年的23.5億美元增長至2023年的34.8億美元。巨大的臨床需求及市場價值使得新型植骨材料的研發(fā)成為研究熱點。新型植骨材料在應用于臨床前，必須先在動物模型內(nèi)證實其有效性及安全性。大鼠骨缺損模型(如顱骨缺損、股骨頭缺損、長骨節(jié)段性骨缺損及頜骨缺損等)和皮下異位成骨模型是最常用的評估模型，然而它們在實際應用中仍存在許多問題。

模型大小是限制大鼠等小動物骨缺損評估模型的主要問題：成年大鼠平均顱骨厚度不足0.8mm，當植骨材料的顆粒大小超過此數(shù)值，術(shù)后極容易發(fā)生材料的移位，導致最后評估效果失實；長骨節(jié)段性骨缺損因難以使植入的顆粒型材料固定于原位，因此不適用于評估此形態(tài)的植骨材料；而股骨頭缺損因所在部位的血供豐富、自愈能力強，因此不能準確判斷植骨材料的成骨效果。大鼠皮下異位成骨評估模型因其造模操作簡便，實驗位點多可減少動物使用量以及皮下組織松弛可以容納各種形狀大小的植骨材料；大鼠皮下異位成骨評估模型由于其造模簡易、可植入位點多、節(jié)省動物使用量和松弛的皮下組織可容納各種形狀大小的植骨材料等原因，因此也常常用于評估植骨材料的性能，但由于皮下環(huán)境對成骨相對苛刻，無成骨相關(guān)因子及原位成骨相關(guān)細胞參與，使得材料植入后很難或者需要很長時間才能觀察到有新生骨或類骨質(zhì)的形成，因此，往往需要添加昂貴的細胞因子(如BMP-2)和細胞(如骨髓間充質(zhì)干細胞)等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有骨缺損評估模型的缺陷而提供一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的評估方法。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的應用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

(1)實驗動物準備：6-8周健康大鼠；

(2)抽取大鼠自體血；

(3)混合自體血和植骨材料，待自體血凝固，得到自體血和植骨材料的混合物；

(4)在大鼠背部選取植入位點，做皮膚切口，并將步驟(3)中制備的混合物植入皮下，即可得到植骨材料皮下異位成骨動物模型。

上述技術(shù)方案中將植骨材料和自體血在體外混合，自體血凝固后，將凝固的混合物植入大鼠皮下，血凝塊具有穩(wěn)定材料的作用，減少術(shù)中和術(shù)后可能出現(xiàn)的植骨材料移位情況，使得定量分析更加準確；自體血為皮下異位成骨帶入自體來源的細胞因子和細胞，從而在皮下環(huán)境中提供成骨相關(guān)的細胞因子和干細胞，使得皮下異位成骨模型可更好地用于評估植骨材料的成骨性能。

作為本發(fā)明所述植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法的優(yōu)選實施方式，所述步驟(3)中，將自體血和植骨材料按1:1μL/mg的比例混合，靜置至自體血完全凝固。

作為本發(fā)明所述植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法的優(yōu)選實施方式，所述步驟(4)中，在同一只大鼠上的植入位點為4～6個。

作為本發(fā)明所述植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法的優(yōu)選實施方式，所述植骨材料選用顆粒型或塊狀植骨材料。

上述技術(shù)方案中，顆粒型植骨顆粒與自體血混合，血凝塊能夠穩(wěn)定顆粒型植骨材料，凝固的混合物能夠很好的保存于動物皮下，不易發(fā)生移位。

作為本發(fā)明所述植骨材料皮下異位成骨動物模型的構(gòu)建方法的優(yōu)選實施方式，所述顆粒型植骨材料的尺寸不超過4mm。

本發(fā)明還提供一種植骨材料皮下異位成骨動物模型的評估方法，采用以上所述方法構(gòu)建植骨材料皮下異位成骨動物模型，植入后按設定的時間點將植骨材料取出，對植骨材料進行成骨性能表征。

作為本發(fā)明所述植骨材料皮下混血的異位成骨動物模型的評估方法的優(yōu)選實施方式，所述成骨性能表征為新骨或類骨質(zhì)形成的量與組織形態(tài)、成骨相關(guān)基因的表達水平中的至少一種。

上述技術(shù)方案中通過多角度檢測及評價手段評估材料的成骨性能，使得評估結(jié)果更為準確可靠。

本發(fā)明還提供利用以上發(fā)明方法構(gòu)建的植骨材料皮下異位成骨動物模型在植骨材料成骨性能研究的應用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為: