[發明專利]一種多層核殼結構的載藥人工骨及其制備方法

有效

• 申請號: 202110931030.4
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113476652B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 曾慶豐;楊智宇;張新平
• 申請（專利權）人: 點云生物（杭州）有限公司
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/20;A61L27/24;A61L27/02;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/54;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種多層核殼結構的載藥人工骨及其制備方法，該人工骨由多層的核殼單元交錯堆疊組成，上下兩層的核殼單元打印方向呈一定的角度，使得相鄰兩層的核殼單元之間能夠形成孔隙，方便藥物的逐步釋放；每一個核殼單元的中間設置有藥物，使得每一個核殼單元的藥物被單獨包裹，結合孔隙結構，使得每一個核殼單元中的藥物都能夠從孔隙中可控釋放。

技術領域

本發明屬于醫療技術領域，具體涉及一種多層核殼結構的載藥人工骨及其制備方法。

背景技術

開放性骨折軟組織損傷、創口污染，容易發生軟組織感染或骨髓炎，常導致骨折延遲愈合甚至不愈合，因此開放性骨折的軟組織感染和創傷后骨髓炎一直是重要的臨床問題。常規的處理方法是：嚴格清創，恰當固定，盡量早期閉合創口，全身應用足量、廣譜、強效抗生素防治感染。但長期全身應用抗生素有可能帶來一系列副反應如：肝腎功能損害等，而且存在藥物難以進入缺乏血供病灶區，局部藥物濃度不高，藥物利用率低的弊端。骨結核、骨腫瘤在臨床治療上同樣存在著全身用藥副作用大，局部療效差的問題。

創傷性骨損修復過程中，極易引發感染，替代骨移植成功與否與是否感染密切相關，而很多實際工作中大多患者是在感染狀態下或是高感染風險下植骨的，所以期間加入大量抗生素預防治療，時下許多研究都將重點放在骨支架的相容性，誘導活性及生物力學特性等方面，卻很少注意到所采用的骨支架材料的抗感染及治療感染的特性上。

目前國內外載藥人工骨方面的研究主要有載體材料和制造工藝兩個研究發展方向。載體材料的開發研究相對較多，主要集中在開發尋找具有更好生物相容性、適宜的機械強度和可降解性能、具有良好骨誘導性和骨傳導性的新型材料和復合材料。對制備工藝的研究相對較少，現有的載藥人工骨制備工藝主要有直接灌裝法、溶劑澆鑄法，壓模成形法和熔融成型法等。

上述方法操作簡單，能達到一定的藥物緩釋目的，但不同程度上存在制造的載藥人工骨結構簡單，通常僅加載一種藥物，釋藥方式單一。而隨著骨結核和多細菌混合感染引起的骨髓炎的增多以及日益嚴重的細菌耐藥性；而且現有載藥人工骨一般均為廠商批量生產，所載藥物通常固定，可選范圍小，更不可能做到對每個患者病原菌敏感，因此不能很好的滿足臨床多藥物聯合治療的需要和個體化治療要求。目前雖然有使用3D打印制作載藥人工骨的案例，但大都是通過藥物與人工骨材料直接混合打印，這極大地降低了成品的強度，增加了藥物受污染的風險。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種多層核殼結構的載藥人工骨及其制備方法，以解決現有技術中制備出的載藥人工骨強度低、藥物易于受到污染的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種多層核殼結構的載藥人工骨，所述人工骨由多層核殼單元交錯堆疊組成，相鄰兩層核殼單元的長度方向中心線之間的夾角為α，所述α為10°～90°；

每一層核殼單元包括人工骨核和人工骨殼，所述人工骨殼由上下兩層組成，所述上下兩層人工骨殼的邊部一體連接；人工骨核設置在上下兩層的人工骨殼之間，人工骨核設置在上層人工骨殼及下層人工骨殼的中心部位，所述中心骨核被人工骨殼完全包裹；

所述中心骨核由藥物和有機粘結劑組成，所述人工骨殼由生物陶瓷粉體和有機粘結劑組成，所述生物陶瓷粉體采用羥基磷灰石、β-磷酸三鈣、硅酸鈣或生物玻璃中的一種或多種，有機粘結劑采用聚乙烯醇、聚乙烯毗咯烷酮、殼聚糖或膠原蛋白中的一種或多種。

本發明的進一步改進在于：

優選的，所述藥物為抗生素、抗結核藥、化療藥物和細胞因子中的一種或多種。

優選的，所述人工骨殼的寬度為人工骨核寬度的2～5倍。

優選的，所述生物陶瓷粉體和有機粘結劑的混合質量比為1:(1～1.5)；人工骨核中，所述藥物和有機粘結劑的混合質量比為1:(1～2)。