[發明專利]一種提高生物降解性能和骨軟骨組織修復性能的方法

在審

• 申請號: 201711004211.2
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN109692348A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 關茜茹
• 申請（專利權）人: 關茜茹
• 主分類號: A61L27/24
• 分類號: A61L27/24;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明描述了一種提高生物降解性能和骨軟骨組織修復性能的方法。屬于生物醫藥材料領域。主要解決目前治療骨軟骨損傷時，不能同時進行軟骨組織修復和要修復的軟骨組織與其連接的骨致密部位(即硬骨部位)融合的問題，克服了目前臨床膠原蛋白/磷酸鈣的骨修復材料不能良好地修復骨軟骨組織損傷的現象。

技術領域

本發明涉及一種提高生物降解性能和骨軟骨組織修復性能的方法，制備的膠原海綿支架可用于修復骨軟骨組織的損傷。

背景技術

疾病或創傷可以導致人骨骼的軟骨層(亦稱骨軟骨)損傷，臨床可通過植入類似于軟骨的替代物用于修復或再生受損傷的軟骨組織，尤其是具有生物相容性和生物降解性的膠原蛋白。膠原蛋白作為支架可誘導促血管和神經組織生長的細胞在軟骨損傷部位附著，遷移和生長，進而促進軟骨組織的再生。磷酸鈣是骨組織的主要無機相化學成分，特別是羥基磷灰石(化學分子式Ca₅(PO₄)₃OH，英文hydroxyapatite，簡寫HA)和β-磷酸三鈣(化學分子式Ca₃(PO₄)₂，英文β-tricalcium phosphate，簡寫β-TCP)是骨組織成分的高度類似物質，孔隙率非常類似骨海綿狀組織，具有良好的骨傳導和骨誘導的性能，因此將HA，或β-TCP，或HA和β-TCP混合物(簡寫HA/β-TCP)，和膠原蛋白混合使用用于骨損傷的修復。目前臨床使用的膠原蛋白結合磷酸鈣(簡寫膠原/磷酸鈣)的骨修復支架，具有良好的骨致密部修復作用，但由于硬度較高不易塑形而不適用于修復軟骨包括骨軟骨的損傷。為克服這個問題，通過往膠原蛋白基質中添加一定粒徑和一定含量的HA或β-TCP或HA/β-TCP制備成半固體狀的海綿支架，實現一端硬度高似固體可以黏附骨致密部，另一端彈性好似海綿可填補軟骨的損傷空間，這樣同時促進了骨軟骨的再生以及與骨致密部的融合。

發明內容

本發明目的是提供一種提高生物降解性能和骨軟骨組織修復性能的方法，用于治療骨軟骨組織的損傷。其步驟如下：

(1)用適當網目的分子篩網篩選自制或市售的HA或β-TCP，取得＜0.1mm(150目)，0.1-0.3mm(150目和50目之間)和＞0.3mm(50目)三組不同粒徑的粉末或顆粒。如果用HA/β-TCP，按特定的重量比(可選擇從80％∶20％到20％∶80％之間的任何比例)，將篩選得到的相同粒徑的兩者均勻混合在一起。

(2)在一容器中稱量自制或市售的膠原蛋白，加入到注射純水，用醋酸調節PH值到3.0-4.5，制備成1-1.5％膠原溶液(重量體積比，w/v)的懸浮液，分為體積相同的四份。真空抽率去除氣泡。

(3)將上述每一種粒徑的磷酸鈣粉末或顆粒以重量比(w/w)的方式單獨加入一份膠原溶液中，攪拌器低速攪動形成懸浮液，再持續攪動若干小時直至溶脹成膠體，得到占膠原/磷酸鈣總重量比例分別為15％(＜0.1mm HA)，45％(0.1-0.3mm HA)和75％(＞0.3mmHA)三種膠體溶液。

(4)將含不同粒徑磷酸鈣的膠體溶液依照粒徑從大到小的順序，一層覆蓋一層之上的方式均勻平鋪在容器中，最上面加入不合磷酸鈣的1-1.5％膠原溶液。

(5)由于1-1.5％的膠原膠體溶液很粘稠，每層之間不會很快融合，在融合前將容器于-20℃迅速冷卻凝固成固體。

(6)真空冷凍干燥得到半固體狀的海綿支架，表觀為一端硬度高，一端彈性高。

(7)將海綿支架置于戊二醛等交聯劑溶液中浸泡，取出風干。

(8)將海綿支架切割成所需大小，包裝，伽馬射線照射除菌制成終端產品。

具體實施方式

實例

稱重15g膠原粉末，加入1000ml注射純水溶解配成1.5％的溶液，用醋酸調節PH值為3.8。按體積分為四等份。真空抽率去除氣泡。在第一份中加入粒徑＜0.1mm HA達到占膠原/HA重量比的15％，第二份加入粒徑0.1-0.3mmHA達到占膠原/HA重量比的45％，第二份加入粒徑＞0.3mm HA達到占膠原/HA重量比的75％。攪拌器以500rpm速度低速攪動直至形成均勻的HA懸浮液，持續攪動若干小時使之溶脹成膠體。在一容器中輕輕倒入含粒徑＞0.3mmHA的膠原/HA膠體，在其上輕輕倒入含粒徑0.1-0.3mm HA的膠原/HA膠體，依次是含粒徑＜0.1mm HA的膠原/HA膠體，和不含HA的膠原溶液。迅速將容器放入-20℃冷凍成固體。真空冷凍干燥得到半固體狀的膠原海綿支架，表觀為一端硬度高，一端彈性高。將海綿支架置于戊二醛等交聯劑溶液中浸泡，取出風干；將海綿支架切割成所需大小，包裝，伽馬射線照射除菌制成終端產品。