[发明专利]一种微创骨科植入组合物

说明书

本发明公开了一种微创骨科植入物，该植入物以α‑半水硫酸钙为核，表面包覆一层含有二氧化硅的生物相容性好的无机矿物粉，对二氧化硅采用有机高分子材料进行改性处理，控制二氧化硅接枝的有机高分子材料的分子量和种类，可以控制植入物对骨生长的影响。

技术领域

本发明涉及医用生物材料领域，具体涉及一种微创骨科植入物，该植入物以硫酸钙为核，表面包覆一层含有二氧化硅的无机矿物粉，其中二氧化硅采用有机高分子材料进行改性处理，控制矿物粉中二氧化硅含量以及接枝的有机高分子材料的分子量和种类，可以植入物对骨生长的影响。

背景技术

骨缺损临床非常常见，骨移植是临床最常见的组织移植，目前常用的方法有自体移植、异种骨移植、同种异体骨移植及人工骨移植，自体骨由于有骨诱导作用，无免疫排斥反应，安全性高，被认为是骨移植的金标准，但是其来源有限、额外失血、麻醉时间延长，特别是术后疼痛，而同种异体骨虽然可以解决量不足的问题，但存在来源缺乏、免疫反应、或是感染和再骨折等不足。自体骨移植存在来源有限，同种异体骨移植存在骨不愈合率较高，具有传播疾病的风险。

基于上述种种原因，人们一直在寻找其他骨移植替代品，而其中硫酸钙便是一种古老而又重要的替代品。早在1892年，Dreesman就用硫酸钙填充治疗骨缺损。近来更有学者认为硫酸钙是一种理想的骨替代材料，效果与自体骨相当。研究发现硫酸钙的降解吸收曲线接近于骨生长曲线。实验及临床测试证明，硫酸钙不干扰成骨细胞系的增殖分化，单独应用或与自体松质骨混合形成的新生骨质量与植入自体髂骨接近。硫酸钙生物相容性良好，具有良好的微孔，能为新骨形成提供支架，对骨形态发生蛋白有亲和性，是生物活性肽、骨生长因子、骨髓间充质干细胞、成骨细胞的理想载体，从而具有骨诱导性，用于填充骨缺损区可形成局部微酸性的生物环境，有利于血管和成骨细胞的长入，又能阻止纤维组织的长入，是一种安全有效的骨移植替代物，硫酸钙植入体内后可完全被破骨细胞吸收，形成生物降解，组织学观察发现成骨细胞聚集在植入的硫酸钙周围，产生类骨质，但没有见到异物巨细胞反应、肉芽肿或炎症细胞。

一种理想的骨移植材料不仅是暂时的替代缺损骨，而且能提供一个使宿主骨和血管网再生愈合的框架结构，并具有支架可充当在载体的作用，给新骨、血管和软组织生长和骨碎片的连接提供支持，在骨与移植材料之间形成一个骨架加强移植部位的稳固。

吸收速度与新骨的长成速度一致(平均在15-20周)的以硫酸钙为主的产品一直是临床上希望的。

骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料，由于它的部分物理性质以及凝固后外观和性状颇像建筑、装修用的白水泥，便有了如此通俗的名称。其实，它的正名是骨粘固剂。其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，主要用于人工关节置换手术；进行椎体成形术；用于封闭肿瘤，并撑起脊柱的各个部分；可用于由关节炎，类风湿性关节炎，创伤性关节炎，缺血性坏死，股骨颈骨折不愈合，骨质疏松等原因引起的需要做骨水泥型关节置换的手术和翻修手术的关节固定。

传统的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥已经发明了几十年，其基本结构至今一直未变，经过几十年的发展，PMMA骨水泥的技术有了很大提高，但其固有的一些缺点使得它的临床应用有很大的局限性。

PMMA骨水泥的不足主要有以下几点：

(1)丙烯酸系骨黏固剂的聚合反应时放热，中心温度可能超过100℃，与组织接触处温度也会达到60℃，这种过高的温度会使得周围的人体组织坏死。

(2)PMMA骨水泥是生物惰性的，不能降解、不能被人体吸收和排除体外，因此植入人体的PMMA会阻止人体自有骨生长替代，形成一种永久的异物。

(3)PMMA中未反应的单体MMA和其它成分有生物毒性，尽管被包在PMMA反应形成的不降解固块中，但材料在人体中的长期存在仍旧会释放出部分有毒化学成分引起一些并发症如溶骨性感染、接触性发炎、低血压等。