[發明專利]一種生物能量活性材料及其應用

在審

• 申請號: 202110875054.2
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113546213A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張鵬;李健
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/56;A61L27/50
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈;李玉娜

本發明公開了一種生物能量活性材料及其應用，具體公開一種生物能量活性材料，其為生物可降解聚合物；所述生物能量活性材料的降解產物為三羧酸循環和/或糖酵解途徑中的代謝中間產物，或者為能夠轉換生成三羧酸循環和/或糖酵解途徑中代謝中間產物的聚合物單體，或者為能夠轉換生成乙酰輔酶A的聚合物單體。該生物能量活性材料的降解產物經過三羧酸代謝循環或者糖酵解途徑為組織細胞提供生物能量，解決傳統生物可降解材料無法持續提高細胞中ATP的穩定性和相關生物質活性的問題，在骨組織再生領域尤其是在大段骨缺損修復方面表現出廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物醫學組織工程，具體涉及一種生物能量活性材料及其應用。

背景技術

在臨床上，因創傷、感染、骨腫瘤切除等原因造成的各種類型骨缺損十分常見。全世界范圍內每年進行骨移植患者的數量達到220萬【J.Van der Stok,E.M.Van Lieshout,Y.El-Massoudi,G.H.Van Kralingen,P.Patka,Bone substitutes in the Netherlands-asystematic literature review,Acta Biomater 7(2)(2011)739-50.】。據美國骨科醫師協會(AAOS)統計，在美國每年有630萬人發生骨折，其中需要接受骨移植物的患者就有50萬之多，每年僅在骨折治療方面的費用支出高達2000億美元【D.C.Lobb,B.R.DeGeorge,Jr.,A.B.Chhabra,Bone Graft Substitutes:Current Concepts and Future Expectations,JHand Surg Am 44(6)(2019)497-505e2.】。我國每年骨損傷患者超過350萬，每年新增病例達到數十萬之多，創傷住院年增長率達7.2％，高居住院人數的第二位，骨缺損的高發生率使得骨移植物成為僅次于輸血之后需求量最大的醫療耗材【G.H.Brundtland,A WHOScientific Group on the Burden of Musculoskeletal Conditions at the Start ofthe New Millennium met in Geneva from 13to 15January 2000.,Who Tech Rep Ser919(2003)1-218.】，給社會帶來沉重的醫療負擔。

自體骨的移植可以較好的進行骨修復，但是“供體有限”限制了其更好的應用。生物可降解高分子材料因具有良好的生物相容性和降解性而廣泛用于骨組織工程研究。生物可降解高分子材料包括天然可生物降解聚合物(如膠原、殼聚糖)和合成生物可降解聚合物(如PLA、PLGA、PCL)，因具有良好的生物相容性和降解性，是目前常用的骨組織工程支架材料【F.Asghari,M.Samiei,K.Adibkia,A.Akbarzadeh,S.Davaran,Biodegradable andbiocompatible polymers for tissue engineering application:a review,ArtifCellsNanomed Biotechnol 45(2)(2017)185-192.】。雖然可生物降解聚合物具有一定的骨缺損修復功能，但仍然存在降解速率不可控、力學性能較差、酸性降解產物引起炎癥反應等系列自身難以克服的缺點【Y.X.Lai,Y.Li,H.J.Cao,J.Long,X.L.Wang,L.Li,C.R.Li,Q.Y.Jia,B.Teng,T.T.Tang,J.Peng,D.Eglin,M.Alini,D.W.Grijpma,G.Richards,L.Qin,Osteogenic magnesium incorporated into PLGA/TCP porous scaffoldby 3D printingfor repairing challenging bone defect,Biomaterials 197(2019)207-219.】，阻礙了其在臨床上的廣泛應用。