[發明專利]一種提高關節軟骨體外保存效果的力學刺激方法

有效

• 申請號: 201711343789.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108041023B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 亓建洪;周路;曲鵬瑋;劉延菊;謝地;宋洪強;吳雅迪
• 申請（專利權）人: 泰山醫學院
• 主分類號: A01N1/02
• 分類號: A01N1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明公開了一種提高軟骨組織體外保存效果的力學刺激方法，包括：體外無菌獲取動物或人的關節軟骨組織；在一定的壓力、濕度、氣溫條件下，軟骨組織保存在組織培養液中，采用特殊滾壓力學刺激方法，按照刺激頻率、時間、壓強大小的參數組合(0.1?3HZ，1?120min，0.1?3Mpa)，對軟骨移植塊進行每3天給予一次周期性力學刺激，然后更換培養液保存；在不同時間段對軟骨組織的細胞存活率、楊氏模量檢測；本方法顯著提高軟骨組織細胞活性、組織力學性能以及這種作用的持續時間，提高了軟骨組織體外保存效果。本發明應可用于軟骨組織培養保存組織庫，顯著提高軟骨組織庫利用率和關節軟骨修復質量。

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域，尤其涉及一種提高關節軟骨體外保存效果的力學刺激方法。

背景技術

近年來，隨著我國體育運動全面普及，關節軟骨損傷患者也隨之越來越多。然而，關節軟骨損傷特別是嚴重的累及軟骨下骨的軟骨缺損往往缺乏理想的治療方法，因此關節軟骨損傷的治療是國際上亟待解決的醫學難題。當前，臨床上治療關節軟骨損傷的方法有：微骨折法、自體軟骨細胞移植術、組織工程軟骨移植法、自體及同種異體關節軟骨移植法等。前三種方法臨床上觀察難以形成質量高的透明軟骨以修復損傷，同種異體骨軟骨組織移植具有修復為透明軟骨和其下方軟骨下骨的雙重作用，通過國外臨床應用20余年的驗證，證明是一種十分理性的復雜關節軟骨(包括軟骨下骨損傷)損傷的修復方法[1-3]。我國這方面的研究和臨床應用尚處于空白，開展有活性的關節軟骨同種異體移植很少。一個主要的瓶頸是國內尚未建立體外保存活性關節軟骨技術。關節軟骨在體外組織培養液中保存成為一種十分有前景的組織庫技術，目前國內外常用的軟骨移植塊的保存方法為液體靜態保存法，然而軟骨在組織培養液中缺乏力學刺激情況下，保存2周后軟骨細胞活性將顯著下降；由于細胞存活率低于70％將不適宜異體移植，進而從限制了臨床應用。存在這一現象的原因之一是軟骨組織在體外保存環境中沒有類似身體內力學環境及力學刺激。生理狀態下，滾壓載荷是人體或動物膝關節生理活動狀態下的正常力學載荷，關節軟骨在力學載荷的刺激下促進營養物質與代謝物質交換從而保持其活性和力學性能，以適應身體運動的生理需求。軟骨組織細胞存活率是一項公認的檢測軟骨活性的指標，彈性模量是檢測軟骨組織力學性能的公認指標，也是組織庫質量指標。

綜上，如能提供一種利用模擬人體或動物生理活動狀態下滾壓載荷的方法，將可能大大提升關節軟骨體外保存效果。

參考文獻：

[1]Raz G.,Safir O.A.,Backstein D.J.,Lee P.T.,Gross A.E.Distal FemoralFreshOsteochondral Allografts:Follow-up at a Mean of Twenty-two Years.J BoneJoint Surg Am,2014,96(13):1101-1107.

[2]Shaha J.S.,Cook J.B.,Rowles D.J.,Bottoni C.R.,Shaha S.H.,TokishJ.M.Return to an athletic lifestyle after osteochondral allografttransplantation of the knee.Am J Sports Med,2013,41(9):2083-2089.

[3]Hunt H.E.,Sadr K.,Deyoung A.J.,Gortz S.,Bugbee W.D.The role ofimmunologic response in fresh osteochondral allografting of the knee.Am JSports Med,2014,42(4):886-891.

發明內容