[發明專利]骨組織修復材料及骨組織工程支架的制備方法

在審

• 申請號: 202110456387.1
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113171491A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 劉佳;唐毓金;鄭川川;李凱;王翀;王立強;楊成亮;李野;黃可;藍常貢;謝克恭
• 申請（專利權）人: 右江民族醫學院附屬醫院;上海交通大學
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/12;A61L27/54;A61L27/56;B33Y10/00;B33Y70/10;C04B26/18;C04B38/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明涉及再生醫學技術領域，公開了一種骨組織修復材料及骨組織工程支架的制備方法。所述骨組織修復材料，按照重量份數計，包括以下組分：油溶性高分子材料10～40份，生物陶瓷粉體10～50份，油性溶劑50～100份，水溶性骨組織修復藥物0.1～1份，水2～30份，種子細胞大于0份且不大于10份，以及培養基50～100份。本發明的骨組織修復材料通過油溶性高分子材料和生物陶瓷粉體的相互配合，形成骨組織工程支架的基材，以便為打印的骨組織工程支架提供足夠的結構/力學性能，利用3D打印設備即可制備個性化的骨組織工程支架；通過水溶性骨組織修復藥物的作用促進成骨細胞成骨分化，使得骨組織在骨組織工程支架的基礎上使骨細胞分化形成完善的骨組織結構。

技術領域

本發明涉及再生醫學技術領域，特別是涉及一種骨組織修復材料及骨組織工程支架的制備方法。

背景技術

不同原因的骨萎縮、創傷、惡性腫瘤、牙周病等是造成骨缺損的常見原因。通常，將缺損范圍超過骨周徑50％或長度超過2cm以上的骨缺損稱為大段骨缺損。自體骨移植是臨床上治療骨缺損的金標準。但骨移植導致出血、血腫、感染和慢性疼痛等并發癥，并且存在供體來源不足、患者經濟壓力過大等限制因素。所以對于大面積骨缺損的治療策略亟待設計和開發，以滿足越來越多的臨床需求。組織工程技術近年來已成為修復骨缺損的有效潛在選擇之一。

許多修復材料(包括單相、多層或具有梯度結構)已經被用來引導骨組織再生。成體組織細胞與祖細胞(包括干細胞)也被種植于支架中進行骨組織方面的體內、體外研究。同時，多種生長因子也被用于誘導細胞定向分化，加速骨組織再生。盡管如此，因骨組織具有相當的復雜性，有效的骨組織再生策略仍未建立。因此，采用先進的材料制備工藝、選擇恰當的骨組織修復藥物和開發有效的生長因子遞送方式并進一步優化支架結構/力學特性、細胞分化以及骨修復藥物緩釋三者之間的相互關系，對建立能有效修復骨組織損傷、誘導骨組織再生的組織工程模型具有十分重要的理論意義，可為解釋骨缺損治療的生物學本質提出新的思路，這對最終臨床轉化治療骨缺損也有至關重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：現有的骨組織修復材料難獲得和制備的組織工程支架結構/力學性能差以及不能有效的骨組織再生的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種骨組織修復材料，按照重量份數計，包括以下組分：油溶性高分子材料10～40份，生物陶瓷粉體10～50份，油性溶劑50～100份，水溶性骨組織修復藥物0.1～1份，水2～30份。

優選的，所述油溶性高分子材料溶于有機溶劑且不溶于水，所述高分子材料為消旋聚乳酸(PDLLA)、聚羥基乙酸(PGA)、乳酸－羥基乙酸共聚物(PLGA)、左旋聚乳酸(PLLA)、3－羥基丁酸酯和3－羥基戊酸酯的共聚物(PHBV)、聚－β－羥丁酸(PHB)中的一種。

優選的，所述油性溶劑為二氯甲烷(DCM)，所述水為去離子水。

優選的，所述水溶性組織修復藥物為PR－171(分子式：C₄₀H₅₇N₅O₇)、FK506(分子式：C₄₄H₆₉NO₁₂)、HA15(分子式：C₂₃H₂₂N₄O₃S₂)中的一種或幾種的混合物，以便通過控制水溶性組織修復藥物的各種藥物的使用量來控制骨組織的生長速率和增長量。

優選的，所述生物陶瓷粉體為納米磷酸鈣、β－磷酸三鈣、納米羥基磷灰石中的一種。

本發明還提供一種基于上述骨組織修復材料的骨組織工程支架的制備方法，按照如下步驟進行：

S1、支架原料混合：先將油溶性高分子材料溶于油性溶劑中制得油溶性高分子材料/油性溶劑溶液，再將生物陶瓷粉體溶于該油溶性高分子材料/油性溶劑溶液中，制得油溶性高分子材料/生物陶瓷粉體/油性溶劑溶液；