[发明专利]骨充填材料的组合物、预备品以及它们的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及骨充填材料的组合物、预备品以及它们的制备方法和应用。

背景技术

人体骨修复技术经过了漫长的发展时期，主要是在材料的生物相容性方面做出了极大的改进，从原始的柳条到金属，再到医用高分子，如今骨修复材料已经进入了仿生材料的阶段。但是无论是何种材料，在临床的使用手段上都没有多大的改善，基本上仍沿用着颗粒型或条形这些不易塑形的材料，在临床使用中对医生技术要求很高，尤其是对于骨裂或不愈合的骨缝，操作起来十分不便。由于外伤、肿瘤、病理性疾病或其他形式造成的骨创伤及在口腔科骨植入术中，骨缺损处的形状常常很不规则，或创口部位较深。而植骨术中常用的填充物形状固定规整(或散成颗粒状不成形)，不易随意塑形，导致在填充过程中在缺损处残留死腔，影响成骨效果，延长愈合时间。为改善植骨效果，若能采用涂膜、手指塑形、注射器注入等方式对骨充填材料进行塑形，必然能获得更好的修复效果，但这就对骨填充材料的塑形性提出了更高要求。

中国专利文献CN102755668公开了一种可塑型医用骨泥，其为主要由多糖或蛋白胶液或有机粘合剂和骨粉组成的泥状复合材料。这种骨泥形态的骨填充物，由于其柔软易塑的特性，除了在细小骨缝隙的填充中仍然存有一定欠缺外，能满足大多植骨术的塑形要求，但是在骨填充材料的应用中，仍然存在以下问题。

就骨粉而言，以Bio-Oss骨粉为例，Bio-Oss骨粉一般自牛骨中提取，经过工艺加工，将所有的有机成分从牛的松质骨中彻底去除，而精细的骨小梁结构和内部空隙被保存下来，从而为成骨细胞的长入提供了支架，并保证了血凝块的稳定和血管的再生，是一种天然的、无抗原性、具有骨传导作用的移植材料，目前在临床上得到了广泛的应用。Bio-Oss骨粉化学成分接近人体骨无机结构(低晶体天然磷灰石)，宏观及微观物理结构与人体松质骨也极为相似。但在临床使用及成骨诱导能力方面却存在以下不足：(1)骨粉颗粒的弹性模量约1GPa，远远高于公认的能够诱导干细胞骨向分化的弹性基底硬度(约0.1MPa)；(2)单纯无机骨材料不能在化学或生物因子诱导条件下促进成骨作用；(3)在那些作为颗粒状骨粉使用的情形中，颗粒状骨粉还存在移位、游走、难以成形、不易放置的缺点，导致临床操作不便，植骨效果难以保证。

目前，临床上常用的骨充填材料除Bio-Oss骨粉外，还有Bio-Oss骨胶原，是指由90％的Bio-Oss和10％的胶原组成，为疏松多孔结构，呈立体矩形块状(3mm*5mm*7mm)。该材料的弹性模量较Bio-Oss骨粉有所降低(约1MPa)，但仍然高于诱导干细胞骨向分化的理想范围，且价格昂贵，给病人带来经济负担。

综上，目前已有的骨充填材料难以同时解决以下问题：

(1)临床上常用的骨充填材料(异种骨或人工合成骨材料)硬度过大，不适宜间充质干细胞的骨向分化及骨细胞功能的维持；

(2)材料只为缺损部位提供物理支持，缺少生长因子的诱导作用；

(3)材料塑形性较差，不能满足大面积或特殊形态要求的缺损移植手术，不适宜临床上骨缺损治疗的个性化需求。

此外，部分骨充填材料的商业成品，还存在价格昂贵，难以广泛应用的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种骨充填材料组合物，包括骨粉、明胶和交联剂。

本发明还提供一种骨充填材料预备品，其为所述骨充填材料组合物制备的溶液经冷冻干燥处理后获得的冻干产品。

本发明还提供一种制备骨充填材料预备品的方法，包括对所述骨充填材料组合物制备的溶液实施冷冻干燥处理。

本发明进一步还提供一种制备骨充填材料的方法，包括将所述骨充填材料组合物或骨充填材料预备品与医学上可接受的溶剂混合。

此外，本发明还提供本发明方法制备的骨充填材料在科研领域中的应用和作为医用材料的应用。

本发明骨充填材料组合物能够制得适宜弹性模量的骨填充材料，又由于骨填充材料硬度适宜，可进一步促进骨髓间充质干细胞骨向分化及成骨细胞功能。经冷冻干燥处理的骨充填材料组合物，形成了具有大量空隙的骨粉支架结构，更有弹性和韧性，易于塑形，且更具诱导作用。其可以粉末、流体、半固体的形式使用，因而塑形性好。因此，本发明的骨充填材料兼有弹性、诱导作用、塑形性好的特点。所述方法原材料来源广泛，制备简易，在临床应用时，能及时提供可填充的骨充填材料，可适应多种骨修复情形的塑形。

附图说明

图1为实施例1的实验组4制备的骨粉-明胶膜的外观图；