鲍鱼壳合成羟基磷灰石及β‑磷酸三钙的双相磷酸钙型牙科医用合成骨移植材料及制备方法技术

本发明专利技术以由作为产业废弃物的鲍鱼壳所合成的活体移植用生物陶瓷，即羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)及β‑磷酸三钙(β‑tricalcium phosphate)作为原料，通过对用于牙槽骨再生的最佳配比的分析、旨在使对牙科医疗用骨组织再生的诱导极大化的移植材料内外部表面化处理、生物稳定性及生物适合性分析，提供源自鲍鱼壳的牙科医疗用双相磷酸钙型合成骨移植材料及其制造方法。

Abalone shell synthesis of hydroxyapatite and beta tricalcium phosphate biphasic calcium phosphate type dental medical synthetic bone graft material and preparation method thereof

The present invention in vivo synthesized by industrial wastes as abalone shell for transplantation bioceramics, namely hydroxyapatite (Hydroxyapatite, HA) and beta tricalcium phosphate (beta tricalcium phosphate) as raw materials, through the analysis, the best proportion for the regeneration of alveolar bone was designed to make for dental medical bone tissue regeneration by maximizing transplant material inside and outside surface treatment, biological stability and biological suitability analysis, provide from abalone shell dental biphasic calcium phosphate composite bone graft material and its manufacturing method.

【技术实现步骤摘要】
鲍鱼壳合成羟基磷灰石及β-磷酸三钙的双相磷酸钙型牙科医用合成骨移植材料及制备方法
本专利技术涉及以由作为产业废弃物的鲍鱼壳所合成的活体移植用生物陶瓷，即羟基磷灰石及β-磷酸三钙作为原料的源自鲍鱼壳的牙科医疗用合成骨移植材料及其制造方法。
技术介绍
至于需要做牙齿种植的患者来说，为了种植而首先要在骨缺损部位内部进行利用骨移植材料(Bonegraftingmaterial)的骨移植术(Bonegrafting)及引导骨再生术(Guidedboneregeneration，GBR)，从而重建牙周病导致的消失的牙槽骨。这是因为骨移植材料使得种植牙和牙周组织之间的结合力提高，提高骨再生效果，且对由骨移植材料填充的骨缺损部位的新生骨形成有效。从而用于骨移植的骨移植材料不仅需要优异的生物学稳定性和生物适应性，且还需要促进骨形成和与此相关的血管再生以形成新生骨的支持体功能。尤其，除了通过骨形成细胞来直接形成新生骨的优异的骨生成性(Osteogenesis)之外，骨移植材料还需要使得向移植材料内部的血管和骨组织供给顺畅并由移植材料吸收和新生骨沉淀来形成骨的骨传导性(Osteoconduction)以及通过移植材料内部的骨形成蛋白(Bonemorphogeneticprotein，BMP)等骨诱导物质来形成新生骨的骨诱导性(Osteoinduction)等多种功能。因此充分考虑不同骨移植材料的优缺点以选择对患者适合的骨移植材料也被认为是重要的治疗要素。目前市售的骨移植材料大体分为自体骨(Autogenousbone)、同种异体骨(Allograftbone)、异种骨(Xenograftbone)及合成骨移植材料(Syntheticbonesubstitute，Alloplasticbonematerial)等。从患者患处之外的部位采取骨组织适用于牙槽骨损失部位的自体骨，在骨传导性、骨诱导性、骨生成性均优异，但需要在患部之外的部位进行用于采取骨组织的额外的手术并在骨组织获取方面存在局限性。同种异体骨是从尸体获取骨组织来使用且具有比较良好的骨传导性和骨诱导性，但是不仅需要有尸体捐赠者，而且还具有移植感染的危险。异种骨是从牛或猪等获取，具有骨传导性优异和骨组织获取容易的优点，但是移植到人体后存在免疫反应等危险因素。合成骨移植材料是以可进行活体移植的生物陶瓷为核心而合成的骨类似物，克服了骨采取量的局限性、组织排斥反应等缺点，具有能够获得优异的价格竞争力、高生物适应性及生物学稳定性，相反具有低骨传导性的缺点。但是随着老龄化人口增加而需要骨移植手术的患者数量增加，在骨移植材料市场上对合成骨移植材料的需求预期会急速增加。特别是，以千禧年研究集团(MilleniumResearchGroup)的资料为背景的韩国28家骨移植材料相关企业的调查资料表示，同种异体骨和异种骨显示每年12％的市场成长率，而合成骨移植材料显示每年15％的市场成长率，超过了同种异体骨和异种骨的市场成长率。因此需要开发出能够完善合成骨移植材料的缺点-低骨传导性的复合了生物陶瓷、生物玻璃、陶瓷氧化物、合成聚合物和金属化合物等而获得优异的骨传导性的合成骨移植材料。但是目前的实际情况是，韩国国内合成骨移植材料市场高度依赖对外进口，因此进口合成骨移植材料价格高昂，对于需要牙槽骨移植的患者来说，这导致治疗费用成本上升且治疗费用方面的负担。从而为了提高国民的口腔保健，而迫切需要开发出不仅具有优异的生物适合性、生物稳定性、骨再生效率及经济性之外，而且还能够保护和培育相比国外合成骨移植材料合成企业处于弱势的国内合成骨移植材料合成企业的国内合成骨移植材料的自主合成技术。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种以由作为海洋废弃资源或产业废弃资源的鲍鱼壳所合成的活体移植用生物陶瓷，即羟基磷灰石和β-磷酸三钙作为原料而确保优异的骨形成性、生物适合性、生物学稳定性及经济性的双相磷酸钙型的合成骨移植材料及其制造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种以由作为海洋废弃资源或产业废弃资源的鲍鱼壳所合成的活体移植用生物陶瓷，即羟基磷灰石和β-磷酸三钙作为原料而相比进口合成骨移植材料具有优异的价格竞争力的双相磷酸钙型的牙科医疗用合成骨移植材料及其制造方法。根据本专利技术，能够开发由作为海洋或产业废弃物的鲍鱼壳所合成的具有优异骨形成性、活体适合性及生物稳定性并确保优异的价格竞争力的牙科医疗用合成骨移植材料，从而具有如下效果：缓解需要牙槽骨再生的口腔疾病患者的治疗费用负担，由此不仅能够对国民口腔保健的增进作出贡献，还能够代替牙科用合成移植材料的进口。附图说明图1是以作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙为原料的双相磷酸钙型牙科医疗用合成骨移植材料的制造方法的流程图。图2是以作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙为原料的双相磷酸钙型牙科医疗用合成骨移植材料的制造方法的顺序图。图3是分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造合成骨移植材料时，用于鉴定经液氮浸渍和冷冻干燥的内部、外部表面化处理的电子显微镜照片。图4是分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造合成骨移植材料时，通过X光衍射(X-RayDiffraction，XRD)分析烧结温度过程中可能发生的陶瓷变性与否的结果。图5是分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造合成骨移植材料时，通过傅立叶变换红外光谱(FourierTransformInfrared(FT-IR)spectroscopy，FT-IR)分析烧结温度过程中可能发生的陶瓷变性与否的结果。图6是分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造合成骨移植材料时，作为用于分析与活体骨的相似度的方法，通过能量色散X射线光谱仪(EnergyDispersiveX-rayspectroscopy，EDS)分析的钙及磷的比例分析结果。图7是以原代正常人口腔上皮角质形成细胞(PrimarynormalhumanoralKeratinocyte)及MG-63造骨细胞为对象，为分析分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造的合成骨移植材料的生物稳定性，通过MTT分析法进行细胞毒性分析的结果。图8是以MG-63造骨细胞为对象，为分析分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造的合成骨移植材料的细胞附着性及生物稳定性，进行基于DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)的核染色及细胞活/死试验(Celllivedeadassay)后可视化的结果。图9是为了分析分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造的合成骨移植材料的生物适合性，以各合成移植材料为对象进行溶出并对此进行pH分析的结果。图10是分别以6:4、5:5及4:6的配比使用作为源自鲍鱼壳的生物陶瓷的羟基磷灰石及β-磷酸三钙来制造的合成骨移植材料分别被移植到在头盖骨上诱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成骨移植材料制造方法，包括：将源自鲍鱼壳的羟基磷灰石及β‑磷酸三钙配伍的第一步骤；将所述第一步骤中所配伍的羟基磷灰石及β‑磷酸三钙与粘性物质搅拌并浸渍于液氮，以成型为合成骨移植材料后，将所述合成骨移植材料冷冻干燥的第二步骤；将所述第二步骤中所冷冻干燥的合成骨移植材料在特定温度下烧结特定时间的第三步骤；以及在所述第三步骤中所合成的合成骨移植材料中分离回收直径在200μm至500μm范围内的合成骨移植材料的第四步骤。

【技术特征摘要】
2016.02.16 KR 10-2016-00180211.一种合成骨移植材料制造方法，包括：将源自鲍鱼壳的羟基磷灰石及β-磷酸三钙配伍的第一步骤；将所述第一步骤中所配伍的羟基磷灰石及β-磷酸三钙与粘性物质搅拌并浸渍于液氮，以成型为合成骨移植材料后，将所述合成骨移植材料冷冻干燥的第二步骤；将所述第二步骤中所冷冻干燥的合成骨移植材料在特定温度下烧结特定时间的第三步骤；以及在所述第三步骤中所合成的合成骨移植材料中分离回收直径在200μm至500μm范围内的合成骨移植材料的第四步骤。2.根据权利要求1所述的合成骨移植材料制造方法，其中，所述粘性物质为1％的海藻酸水溶液。3.根据权利要求1所述的合成骨移植材料制造方法，还包括：将所述第四步骤中所回收的合成骨移植材料浸渍于灭菌水以去除所回收的合成骨移植材料的过量钙离子后进行干燥的第五步骤；...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秀官，李淑英，金在城，康倞绿，任慜，郑在雄，
申请(专利权)人：朝鲜大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR