[發(fā)明專(zhuān)利]一種促進(jìn)骨缺損修復(fù)的埃洛石復(fù)合水凝膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910708380.7
• 申請(qǐng)日: 2019-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110408058B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥;吳鈞;顧志鵬;歐乾民;黃鈳晴;解韞亦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): C08J3/24
• 分類(lèi)號(hào): C08J3/24;C08J3/075;A61L27/58;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/56;A61L27/22;A61L27/02
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 孫鳳俠

本發(fā)明公開(kāi)了一種促進(jìn)骨缺損修復(fù)的埃洛石復(fù)合水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。所述埃洛石復(fù)合水凝膠由摻入埃洛石的明膠溶液在光引發(fā)劑作用下形成光交聯(lián)得到，所述埃洛石復(fù)合水凝膠具有致密的多孔三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；本發(fā)明以埃洛石和經(jīng)雙鍵修飾的明膠成功合成促進(jìn)骨缺損修復(fù)的復(fù)合水凝膠，該復(fù)合水凝膠可作為優(yōu)異的骨組織工程支架材料，同時(shí)具備良好的機(jī)械性能、力學(xué)性能和生物學(xué)性能，可支持骨細(xì)胞的生長(zhǎng)及成骨分化，有明顯的促進(jìn)新生骨的生成、骨缺損修復(fù)的作用，可用于牙周組織或骨組織缺損等疾病的高效治療，在生物工程和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上具有良好的臨床應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程材料技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種促進(jìn)骨缺損修復(fù)的埃洛石復(fù)合水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于某種因素如外傷、感染、腫瘤等使骨喪失了一些骨質(zhì)，形成較大的間隙，稱(chēng)為骨缺損。骨缺損在臨床上發(fā)病率較高，其治療是骨科重要的技術(shù)問(wèn)題。全世界每年因嚴(yán)重的創(chuàng)傷、骨折合并感染、骨折后治療不當(dāng)、骨腫瘤或伴有其他合并癥造成的骨缺損患者數(shù)以千萬(wàn)。在我國(guó)，隨著人口老齡化社會(huì)的到來(lái)，骨骼疾病的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，直接導(dǎo)致醫(yī)療費(fèi)用增加，生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量下降。雖然近年來(lái)骨折治療早期多采取積極的治療手段，已使骨不連及骨缺損發(fā)病率明顯下降，但仍是骨科醫(yī)生需要面對(duì)的一個(gè)難題。目前，修復(fù)骨缺損的方法主要有骨移植、組織工程技術(shù)、膜引導(dǎo)性組織再生技術(shù)、基因療法等，但沒(méi)有徹底的進(jìn)行骨缺損修復(fù)的方法。因此，迫切需要制定有效的替代策略，以安全的方式促進(jìn)骨再生，從而達(dá)到完整的骨缺損修復(fù)。

研究各類(lèi)人工植骨替代材料是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，其能夠克服自體或異體骨固有的缺點(diǎn)，而這正是臨床迫切需要解決的問(wèn)題。理想的骨修復(fù)材料首先應(yīng)該具備的特性有：

(1)生物相容性：可與骨直接進(jìn)行化學(xué)結(jié)合，不阻止骨細(xì)胞在其表面的正常活性或干擾其周?chē)羌?xì)胞的自然再生過(guò)程，對(duì)骨組織的分解吸收具有傳導(dǎo)性；

(2)具有可塑性和一定的機(jī)械強(qiáng)度；

(3)生物降解性：在一定時(shí)間內(nèi)被宿主骨替代，不影響骨組織的修復(fù)，無(wú)毒副作用；

(4)誘導(dǎo)再生性：通過(guò)自身或添加骨誘導(dǎo)因素，刺激或誘導(dǎo)骨骼生長(zhǎng)。

目前，臨床常用的人工骨材料有各種類(lèi)型的骨水泥、生物陶瓷、組織工程骨等。其中，骨水泥類(lèi)材料主要有磷酸鈣骨水泥、丙烯酸酯類(lèi)骨水泥等。但骨水泥由于力學(xué)強(qiáng)度不足、部分產(chǎn)品聚合熱過(guò)高及單體釋放、抗水溶性(血溶性)差、降解速度與固化時(shí)間難以控制等缺點(diǎn)，其臨床應(yīng)用受到一定限制。生物陶瓷主要包括羥基磷灰石、生物活性玻璃等，羥基磷灰石主要缺點(diǎn)在于本身的力學(xué)性能較差、強(qiáng)度低、脆性大，這一缺點(diǎn)影響了它在醫(yī)學(xué)臨床的廣泛應(yīng)用；生物活性玻璃的脆性和疲勞性也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題，而且其孔型結(jié)構(gòu)會(huì)造成氧自由基、代謝物的四處擴(kuò)散。組織工程骨則是利用組織工程技術(shù)研制出來(lái)的新型人工骨材料。人工骨材料還包括納米晶膠原基骨材料、硫酸鈣Osteo?set顆粒骨移植替代品、鍶羥基磷灰石骨水泥、納米碳酸鈣/聚左旋乳酸復(fù)合材料等。這些人工合成材料在不同程度上都存在生物相容性的問(wèn)題，會(huì)引發(fā)物理刺激引起的無(wú)菌炎癥及慢性排異引起的后遺癥。

目前更多的骨修復(fù)材料，主要側(cè)重于“轉(zhuǎn)運(yùn)藥物”，如專(zhuān)利CN106730035A等通過(guò)裝載相關(guān)促成骨藥物、抗菌藥物等活性物質(zhì)，刺激宿主細(xì)胞遷移至骨缺損部位，實(shí)現(xiàn)原位骨再生。而直接作為細(xì)胞載體，將成骨細(xì)胞或者干細(xì)胞植入骨缺損部位的研究較少。原因在于載體本身可以促進(jìn)細(xì)胞增殖生長(zhǎng)，同時(shí)參與調(diào)控干細(xì)胞分化，促進(jìn)成骨過(guò)程的高強(qiáng)度彈性骨修復(fù)材料較少。如專(zhuān)利CN106730035A的發(fā)明人張立群課題組在《明膠基生物彈性體載藥型納米復(fù)合材料的制備及性能表征》中指出，在埃洛石納米管的明膠基載藥型復(fù)合材料中，埃洛石納米管對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，此時(shí)復(fù)合材料很大程度上抑制了細(xì)胞的生長(zhǎng)，細(xì)胞在明膠基復(fù)合材料的表面幾乎不生長(zhǎng)，很多細(xì)胞都不再是梭型等正常的細(xì)胞形態(tài)而是死亡的或者是發(fā)生斷裂的情況。而且不同種類(lèi)的細(xì)胞載體支架對(duì)組織細(xì)胞的功能產(chǎn)生不同的影響。