[发明专利]具有预塑性天然骨修复材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于组织工程学生物医学材料技术领域，具体涉及一种具有预塑性的天然骨修复材料的制备方法。

背景技术

外伤、骨肿瘤等疾病会造成各部位不同程度的骨缺损，而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，且会增加病人的痛苦及手术并发症，因此采用一些人工骨移植材料应用于临床治疗。例如高分子多聚体、生物陶瓷、磷酸钙骨水泥、及金属材料等，而这些材料都有不同的缺点，限制了它们在临床上的应用。

高分子多聚体由于在人体内的降解速度过快，不能与骨的重建速度相适应，并且会产生酸性降解产物，造成炎性反应，不利于骨组织愈合。

金属材料是最传统的骨修复材料，以其优越的机械性能，在大段的骨缺损修复中广泛使用。其弊端也是显而易见的，由于材料本身不降解，长期作为异物存在于体内，影响患者的生活质量；材料溶解出的金属离子，会造成人体生理功能的紊乱；并且须按患者缺损的情况临床制备样品，进行个性治疗，无法大规模的产业化生产。

生物陶瓷类材料，主要有羟基磷灰石、磷酸三钙；这类材料是利用自身能够提供组织矿化所必须的钙离子来刺激骨组织的重建。由于材料成分与正常人骨成分的差异较大(人骨无机成分为碳酸根丰富的弱结晶羟基磷灰石)，不能够模拟体内正常骨的重建过程，影响骨愈合；且这类材料为颗粒状或块状产品，颗粒状材料只能松散地填充到缺损部位，缺损位点材料的不稳定会导致移植失败；块状产品需在临床使用时削切成缺损部位的形状，由于材料本身不具有弹性，不能与植床很好地吻合，且块状材料中心部位因体液流通不畅，有形成坏死腔的可能，随着临床要求的提高，这类材料将被逐渐淘汰。

为了使移植材料能与植床很好地吻合，生物陶瓷类材料与骨水泥混合形成的磷酸钙骨水泥材料，在临床使用中能够按患者骨缺损部位的形状塑形，方便了临床使用，具有移植位点材料稳定、能与植床很好吻合的优点。但该类材料并没有改变磷酸钙陶瓷的成分，还引入了骨水泥，其降解会产生酸性的微环境，产生非菌性炎性反应，不利于骨组织重建；实验证实，该类材料参与的骨重建速度并未有显著改善。

本发明人研究发现，理想的骨移植材料应该与天然人骨成分一致，在体内降解速度应与骨重建速度相匹配；且能在缺损部位自我稳定，具有很好的亲水性，能够吸附周围血液形成血凝块(血凝块是骨形成的第一步)，加速骨形成；在临床使用中能按患者缺损部位的实际形状快速塑形，便于操作；并有诱导新骨形成的活性蛋白分子。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有预塑性的天然骨修复材料的制备方法；所制备的骨修复材料是由天然成分组成，使材料的降解速度能够与新骨的形成速度相匹配，并能够诱导新骨形成，提高成骨效率；所制备材料结构的疏松，使用中可根据需要任意切割塑形，在植入缺损位点后能够吸附周围组织的血液，形成血凝块，加速成骨；其稳定性有利于快速形成新骨。

本发明所提出具有预塑性天然骨修复材料的制备方法，其特征在于，是将煅烧骨颗粒与骨胶原溶液混匀后，经低温冻干制备而成；所述的骨胶原溶液中加有促进骨形成的蛋白和生长因子；通过调整骨颗粒与骨胶原的质量比能改变骨修复材料的强度。其具体方法包括以下步骤：

步骤一、煅烧骨颗粒制备

1)去除有机质：将动物股骨或椎骨的松质骨去除表面软组织，机械粉碎成粒径1～5mm大小的碎骨块，用纯水清洗；以碎骨块2倍体积的乙醚溶液震荡清洗20分钟，再用浓度为0.5～2g/L的胰酶溶液消化1～3天，用纯水清洗后在1M尿素溶液中搅拌清洗6小时，接着在1M的NaOH溶液中超声波处理2～4小时，每0.5～1小时更换NaOH溶液，纯水清洗至中性，37℃干燥12小时。

2)煅烧并制备骨颗粒：将干燥后的碎骨块置于马弗炉中，升温到500～900℃后恒温煅烧2～6小时(煅烧温度与时间以能将骨块完全煅烧至白色，根据煅烧的量选择煅烧温度与时间，一般低温煅烧时间长，高温时间短)，自然降温后机械粉碎为粒径0.1～0.5mm的颗粒，备用；

步骤二、配制骨胶原缓释溶液：将骨胶原用1％浓度的乙酸溶液配制成5～40mg/ml的骨胶原溶液，在其中加入骨形态发生蛋白50～200μg/ml，血小板衍生生长因子5～20ng/ml；