[发明专利]人源化活性煅烧骨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于组织工程学生物材料技术领域，具体涉及一种人源化活性煅烧骨及其制备方法。 

背景技术

骨移植是治疗骨缺损的主要方法之一，通常自体骨移植的效果最好，但由于自体骨的来源受限，同时会增加病人的痛苦及手术并发症。而人工合成的骨替代材料(如生物陶瓷、磷酸钙骨水泥、高分子多聚体、及金属材料等)制造工艺较复杂、生产过程要求条件较高，还有可能含有有害因素危害病人健康，有的植入体内后难以吸收替代，妨碍骨组织的改建和修复。理想的骨移植材料应具有类似自然骨的内联孔结构，以支持和引导新生骨不断向纵深生长延伸，最后完全填充整块材料。煅烧骨是将动物骨脱脂脱蛋白后经高温煅烧制成，具有天然骨的骨小梁、小梁间隙及骨内管腔系统，保留了天然骨的内联孔结构，具有一定的强度，能够起到支撑作用。煅烧骨内的天然多孔结构具有很大的内表面积，有利于细胞因子的复合和新生骨组织细胞的长入。煅烧骨经高温煅烧后，可以消除其抗原性，不会产生免疫排斥反应，生物相容性好。煅烧骨具有天然骨良好的生物相容性、骨传导性、机械承载能力和可控制降解速度等特性；此外，在韧性、功能适应性、理化性能、体内降解方面也优于人工材料。煅烧骨材料来源丰富，易于大量获取和加工贮存，加工简单，其成本远低于人工合成材料，是较为理想的组织载体之一。 

但是煅烧骨经过脱脂脱蛋白和高温处理后，其中的有机成分全部破坏， 缺乏天然骨的骨诱导性，其单纯的羟基磷灰石表面结构不能提高成骨细胞的贴附率。为提高细胞的贴附率，增强煅烧骨的骨诱导性，可以对煅烧骨的表面进行处理促进细胞贴附，例如在煅烧骨表面添加含有RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸，细胞贴附位点)或其衍生物的多肽涂层、含有胶原蛋白的涂层或含有动物血清成分的涂层等。有文献报道，添加活性涂层的煅烧骨上细胞的贴附率明显高于表面未处理组。但目前这些涂层在其促进细胞贴附的结构中都存在一些不足，例如含有RGD的多肽涂层，RGD多肽只是细胞贴附蛋白中的一段多肽序列，其对细胞的贴附效果远不如含有多种蛋白的动物血清；而由于动物血清的免疫原性，限制了它在临床中的应用；另外一个技术难题还在于如何将涂层与煅烧骨牢固结合。 

细胞外基质在体内能引导并支持宿主细胞生长，逐渐完全降解，适用于组织工程的支架材料。而且细胞外基质中含有多种细胞生长因子，即使经过脱细胞处理后仍然含有这些生长因子，在创伤愈合的早期阶段可以为组织的再生创造合适的微环境。这是其它天然材料和人工聚合物(如胶原、壳聚糖和聚乳酸、聚羟基乙酸等)所不能比拟的。 

与本发明比较接近的现有技术，中国专利(200510119076.7)申请公开了一种煅烧骨的制备技术，是将牛脊骨切割成小块后水煮，再经过酸碱处理去除有机质，然后在煅烧炉中经600～1000℃煅烧后制成。该煅烧骨具备了典型煅烧骨的优缺点，有松质结构但没有促进细胞贴附的表面涂层。 

中国专利(02145493.0)申请公开了一种作为骨缺损修复材料的可吸收煅烧骨的制备方法，成分为羟基磷灰石和β-磷酸三钙双相煅烧骨，以松质骨为原料，通过浸渍(NH₄)₂HPO₄溶液，将煅烧骨中的羟基磷灰石成分部分或完全转化为β-磷酸三钙，煅烧温度为900～1300℃。该专利中使用了胶原蛋白 涂层，难以与材料形成牢固结合；且煅烧骨复合细胞后，因细胞具有免疫原性难以在临床应用；同时对不规则的骨缺损难以预制成所需的形状，这些不足限制了这种材料在实际中的应用。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种人源化活性煅烧骨及其制备方法，所制备的煅烧骨不仅具有天然的骨小梁多孔状结构和良好的生物相容性，而且表面覆有人体细胞所分泌合成的细胞外基质涂层和细胞生长因子，能够牢固与煅烧骨结合、促进体内成骨细胞的贴附生长、加快新骨的形成；同时还具有任意塑型、不会引起免疫排斥反应的优点，可满足临床骨缺损、骨不连的治疗需要。