[發(fā)明專利]一種提升修復(fù)骨軟骨組織性能方法及生物特性

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711134286.2
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109793933A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 南杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南杰
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/24;A61L27/12;A61L27/56
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本發(fā)明描述了一種提升修復(fù)骨軟骨組織性能方法及生物特性。屬于生物醫(yī)藥材料領(lǐng)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(fù)和要修復(fù)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(fù)材料不能良好地修復(fù)骨軟骨組織損傷的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提升修復(fù)骨軟骨組織性能方法及生物特性，屬于生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

疾病或創(chuàng)傷可以導(dǎo)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(fù)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(dǎo)促血管和神經(jīng)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(xué)成分，特別是羥基磷灰石(化學(xué)分子式Ca₅(PO₄)₃OH，英文hydroxyapatite，簡寫HA)和β-磷酸三鈣(化學(xué)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(zhì)，孔隙率非常類似骨海綿狀組織，具有良好的骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)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(fù)。目前臨床使用的膠原蛋白結(jié)合磷酸鈣(簡寫膠原/磷酸鈣)的骨修復(fù)支架，具有良好的骨致密部修復(fù)作用，但由于硬度較高不易塑形而不適用于修復(fù)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(zhì)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(xiàn)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種提升修復(fù)骨軟骨組織性能方法及生物特性，用于治療骨軟骨組織的損傷。其步驟如下：

(1)用適當(dāng)網(wǎng)目的分子篩網(wǎng)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(diào)節(jié)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(xù)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，最上面加入不含磷酸鈣的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(lián)劑溶液中浸泡，取出風(fēng)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(chǎn)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(diào)節(jié)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0.1-0.3mm HA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(xù)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＞0.3mm HA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(lián)劑溶液中浸泡，取出風(fēng)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(chǎn)品。