[发明专利]一种半月板支架的制备方法

说明书

本发明涉及一种半月板支架的制备方法，由动物的脱矿皮质骨制备而成，制备步骤包括动物股骨或者胫骨的预处理、切片、脱钙、固定冷冻干燥，修整骨片；该半月板支架还包括BMP‑4水合溶液水合步骤，水合后的半月板支架可应用在组织工程半月板移植的过程中，该方法具有选材易得，方法步骤少，制备成功率高的优点，且有利于半月板移植过程中，半月板细胞长入该支架的骨质孔隙中，提高移植的成功率，具有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明设计一种半月板支架的制备方法，属于生物材料和组织工程领域。

背景技术

动物或人的半月板损失常常导致各种严重的疼痛甚至无法行动。而临床上常用方式是采用半月板移植进行治疗。

组织工程半月板指利用天然或人工合成的有机或无机材料制作为支架，加入种子细胞通过一定条件复合培育而成的一种特殊半月板组织。

半月板支架作为组织工程半月板三要素中最基本也是最重要的部分是组织工程半月板能否获得成功的关键。一种好的支架材料应当包括以下几条重要特性：与受体的相容性，可降解性，并且降解的时间要与细胞长入的进度相匹配，允许细胞长入的孔隙，足够的初始强度等。支架主要分为两大类，自然来源和人工合成，人工合成的半月板虽然有来源容易易于加工等优势，但大多数人工合成材料降解时间、孔隙率以及降解产物等条件都不适合作为组织工程半月板的支架。

在天然材料中，现有技术很多选用牛的松质骨进行半月板支架的制作，发明人在试验中发现，此类材料加工后脆性增加，无法达到植入时的初始强度，而皮质骨进行脱矿加工后具备了与半月板相近的生物力学特性。但目前国内外尚未有人使用脱矿皮质骨进行半月板支架移植研究，且脱矿皮质骨加工困难，脱矿后质地变软无法准确加工，因此制备具有固定形状的脱矿皮质骨半月板支架，且具有一定硬度，是目前的技术难题。

作为半月板支架，在组织工程半月板应用中，需要具有足够的孔隙，超过长入细胞的直径，适合细胞长入，因此这也是对于脱矿皮质骨的孔隙提出要求。

而且脱水的脱矿皮质骨的硬度常常达不到所被移植的动物的半月板的硬度，因此需要对脱水的脱矿皮质骨进行水合作用，使其吸水膨胀从而达到接近被移植动物半月板的强度。因此选用何种溶液对其进行水合也是目前继续解决的技术难题。

对于半月板组织来说经典的生物力学实验无法准确描述半月板的生物力学特性，有文献报道半月板的不同位置其生物力学特性是不同的，这可能与半月板内部纤维走形差异导致。在本实验室早前对半月板组织的经典生物力学拉断往复加压的检测中发现，因半月板组织较小导致无法直接连接于经典的生物力学测试机，虽然为测量半月板的生物力学数据专门设计制造了夹具，但测量数据的重复性及稳定性较差，因此选用合适的测试机器和测试参数，通过涉及合适的制备方法控制，获得复合正常生物力学要求的支架，是目前行业内要解决的难题。

发明内容

为了提供一种脱矿皮质骨半月板支架，既具有固定的形状和合适的空隙，又可以通过水合作用达到所需的移植强度。

本发明提供了一种半月板支架的制备方法，包括以下步骤：

1)选取动物的股骨或者胫骨，去除肌肉、骨膜和骨髓，得到股骨干中段和胫骨平台下方无松质骨的管状长骨部分，仅保留股骨干中段和胫骨平台下方无松质骨的管状长骨部分，用骨分割机将骨管切割成骨片，选取较平整骨片作为制备组织工程半月板的材料；

2)用0.5-1.5mol/L的缓冲盐酸脱钙液进行脱钙，用pH计检测脱钙液pH值大于1.5更换脱钙液，脱钙时间为80-100天，每天用摇床搅动骨片及脱钙液，使骨片与脱钙液接触完全；

3)脱钙完全后，脱钙完全后用蒸馏水冲洗过夜，用pH计检测冲洗水pH值为中性后停止冲洗，再将骨片用双氧水冲洗，再用蒸馏水冲洗，冲洗后去除骨组织表面的杂质保留骨片备用；