复合硫酸钙人工骨制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合硫酸钙人工骨，包括多孔支架和硫酸钙颗粒，所述的多孔支架上形成有多个三维孔洞，且所述的孔洞相互之间连通，所述的硫酸钙颗粒填充在所述的多孔支架的三维孔洞内，且所述的多孔支架的材料为双相生物陶瓷。本实用新型专利技术不但使材料保持了较好的力学强度，而且较好的改变了硫酸钙降解的微环境，使得硫酸钙降解与新骨生长保持同步，从而为成骨细胞增殖、分泌基质提供了空间。而同时BCP三维多孔支架可以继续逐步发挥其引导、支持成骨细胞迁移的支架作用。因此，该复合材料的潜在多孔性、高强度、良好的降解性以及促成骨活性很好的满足了人工骨修复支架材料在生物学特性方面的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种复合硫酸钙人工骨，包括多孔支架和硫酸钙颗粒，所述的多孔支架上形成有多个三维孔洞，且所述的孔洞相互之间连通，所述的硫酸钙颗粒填充在所述的多孔支架的三维孔洞内，且所述的多孔支架的材料为双相生物陶瓷。本技术不但使材料保持了较好的力学强度，而且较好的改变了硫酸钙降解的微环境，使得硫酸钙降解与新骨生长保持同步，从而为成骨细胞增殖、分泌基质提供了空间。而同时BCP三维多孔支架可以继续逐步发挥其引导、支持成骨细胞迁移的支架作用。因此，该复合材料的潜在多孔性、高强度、良好的降解性以及促成骨活性很好的满足了人工骨修复支架材料在生物学特性方面的要求。【专利说明】复合硫酸巧人工骨
本技术涉及一种人工骨，尤其是涉及一种复合硫酸巧人工骨，属于环境医学 材料
。
技术介绍
骨缺损是指由于创伤、骨肿瘤、骨髓炎等多种原因导致局部骨组织缺失，人体不能 自行修复。大量骨组织缺损后，局部造成较大的细胞和生物活性因子缺乏区域，不足W自行 完成骨缺损的修复。该些缺损的发生常导致骨不连或骨折处崎形愈合，从而造成肢体功能 障碍，甚至需行截肢手术，使患者长期饱受病痛折磨。 据不完全统计，美国每年大约有900,000人因为骨折而住院治疗，每年约有500， 000人需要进行骨移植手术；而在国内，中华骨伤学会的统计显示，国内每年因骨折住院或 口诊治疗的患者达3000多万人次，每年需行骨移植修复手术者约150万人。随着人口老龄 化和各种创伤、骨肿瘤的增加，全球每年用于骨缺损治疗的费用每年W接近20%的速度在 递增。根据经济合作与发展组织（OECD)统计，2010年全球用于生物材料的费用达4000亿 美元，其中涉及硬组织修复和替代材料的为800亿美元。该给整个社会造成了巨大的经济 负担，因此采取何种材料、何种方式有效进行骨缺损的修复已成为目前临床迫切需要解决 的重要课题之一。 目前临床上对于大面积的骨缺损的治疗主要采用自体骨植骨术、异体骨植骨术或 采用人工替代材料。自体骨因具备骨诱导性、骨传导性及骨生成性而作为修复骨缺损的金 标准已有50多年历史，但自体骨供应来源有限，而且自体异位取骨，无异于拆东墙补西墙， 术后易患并发症，增加了患者的痛苦；异体骨不存在供体缺乏的问题，但其在材料筛选、储 存方面比较困难，价格昂贵，具有抗原性，容易产生免疫排斥反应，并且外源骨可能带有潜 在的病原体，存在感染疾病的风险。组织工程骨应用前景非常广泛，但尚处于发展阶段，存 在种子细胞来源不确定，增殖培养、生物安全性等得不到广泛认可，支架材料的载体结构、 生物活性等方面未很好解决，且组织工程骨体外构建时间长，不可预知因素多等方面的原 因，使得骨组织工程骨目前在临床无法广泛应用。而人工骨替代材料因其具有材料来源广 泛、无免疫排斥、不受时间局限、植入简单等方面的优势，在骨修复的临床应用及实验研究 中占有非常重要的位置。 硫酸巧（Ca S〇4)是一种人工合成的具有可降解作用的骨移植替代材料。其用作骨 缺损填充修复材料已达百年之久，1892年化eesman首先报道硫酸巧作为骨填充剂的应用 研究。硫酸巧因具有良好的生物相容性、可降解性、骨传导性，W及价格便宜，来源丰富，灭 菌方便而广泛用于目前临床骨缺损的修复。 但随着硫酸巧人工骨在临床上的广泛使用，人们发现硫酸巧在体内降解过程中， 硫酸巧晶体中的Ca"和S042-脱离晶体进入局部组织液，Ca"夺取&0分子中的助T，产生游 离的H+，导致局部抑值下降。该种抑值的变化一方面导致了创口局部的持续排液反应，同 时也加速了硫酸巧自身的降解。Walsh等在硫酸巧体外降解过程中连续监测降解液抑值的 变化时发现，其降解液抑值由最初的7. 4降至5. I左右。此外，Nilsson等在试验中观察 至IJ，硫酸巧在体液中的降解过程有别于其他生物材料，表现为层状剥脱，该种降解方式导致 了硫酸巧在体内过快的崩解及生物力学性能的丢失，同时，由于材料崩解导致其与组织液 接触面积的增加，在一定程度上促进了硫酸巧在体内的降解。化ng等认为硫酸巧降解过快 不利于局部新骨形成，主要缘于W下3个方面因素；①局部缺乏促进骨沉积、具有骨传导的 支架存在；②其在体内层状剥脱的降解方式，使得透过支架的早期骨沉积不稳；③过快降 解时，局部抑值的下降及颗粒浓度升高激发了炎症反应。 双相生物陶瓷是由混合不同比例的轻基磯灰石（Hy化xoypaatiet，HA)和目-H 磯酸巧（目-Tricalcium phosp -hate,目-Tc巧而得到的生物陶瓷材料。相对于单相生物 陶瓷，双相生物陶瓷具有适宜的生物降解性，有利于引导成骨作用，植入体内后，逐渐降解 并被体液缓慢吸收，为新骨的生成提供丰富的巧和磯，具有较好的促成骨作用。但单纯BCP 制成多孔支架存在脆性大、抗疲劳强度不佳，加上高孔隙率的结构进一步削弱了支架的力 学性能，使其不能作为承重的结构材料使用；另外，BCP本身为碱性物质，其水溶液呈现弱 碱性，该种碱性的环境更加不利于体液对BCP材料的降解，BCP在体内降解稍慢于新骨的生 成，从而一定程度上阻碍了新骨的生长。该种影响在材料植入后即开始，并持续进行，该些 都使得BCP多孔支架在临床上的广泛使用受到了限制。 为了使硫酸巧在体内的降解速度W及酸碱度平衡方面达到一种理想状态，满足临 床需要。本技术拟利用双相磯酸巧（BCP)和硫酸巧该两种材料各自在酸碱性、降解速 度及生物力学性能上的差异，通过硫酸巧充填BCP H维支架构建新型复合硫酸巧人工骨， W克服两者目前在临床使用中存在的不足，发挥两者各自的优点，提高复合人工骨材料的 综合性能从而为解决硫酸巧人工骨存在的不足提供一种新的方法。对该新型复合硫酸巧人 工骨的制备及研究在国内外尚未见报道。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种可有效保证人工骨植入 后抑值稳定、强度高、降解性好的复合硫酸巧人工骨。 为达到上述目的，本技术是通过W下的技术方案来实现的： 复合硫酸巧人工骨，其特征在于，包括多孔支架和硫酸巧颗粒，所述的多孔支架上 形成有多个H维孔洞，且所述的孔洞相互之间连通，所述的硫酸巧颗粒填充在所述的多孔 支架的H维孔洞内，且所述的多孔支架的材料为双相生物陶瓷。 进一步，所述的双相生物陶瓷为双相磯酸巧（BCP)。 且所述的多孔支架的孔隙率为75-80%。 而所述的H维孔洞的孔径为200-300um。 此外，所述的多孔支架为一长柱体。且所述的长柱体的高度与直径比大于2。具体 所述的长柱体的高度可W为10mm，直径可W为4mm。 本技术的有益效果是；本技术通过硫酸巧充填BCP H维支架构建新型复 合硫酸巧人工骨，不但使材料保持了较好的力学强度，而且较好的改变了硫酸巧降解的微 环境，使得硫酸巧降解与新骨生长保持同步，从而为成骨细胞增殖、分泌基质提供了空间。 而同时BCPH维多孔支架可W继续逐步发挥其引导、支持成骨细胞迁移的支架作用。因此， 该复合材料的潜在多孔性、高强度、良好的降解性W及促成骨活性很好的满足了人工骨修 复支架材料在生物学特性方面的要求。 【专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合硫酸钙人工骨，其特征在于，包括多孔支架和硫酸钙颗粒，所述的多孔支架上形成有多个三维孔洞，且所述的孔洞相互之间连通，所述的硫酸钙颗粒填充在所述的多孔支架的三维孔洞内，且所述的多孔支架的材料为双相生物陶瓷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宏，钱卫庆，张晓甦，
申请(专利权)人：南京市中医院，
类型：新型
国别省市：江苏;32