一种成骨检测试剂盒及促进骨修复的植入物制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种成骨检测试剂盒及促进骨修复的植入物。其中成骨环境检测试剂盒包含检测TGF‑β1浓度的试剂，当此试剂盒用于检测病人的血清，骨折、骨不连局部的TGF‑β1浓度时，其判断基准为：TGF‑β1的浓度为小于500pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。本发明专利技术还提供一种促进骨修复的植入物，包含TGF‑β1抑制物(如SB431542)。

An osteogenic test kit and implants for bone repair

【技术实现步骤摘要】
一种成骨检测试剂盒及促进骨修复的植入物
本专利技术涉及一种成骨检测试剂盒及促进骨修复的植入物，属于医疗器械领域。
技术介绍
美国每年发生约1600万例骨折，占全部肌肉骨骼损伤的16％。临床上骨折的延迟愈合和骨不连是骨科临床的难题，导致严重的发病和额外的外科手术治疗，医疗费用增加以及患者功能缺陷。许多生长因子和炎性细胞因子影响骨修复的过程。肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导间充质干细胞(MSCs)凋亡，干扰素γ(IFN-γ)可增强这种效应。TNF-α和IFN-γ的减少显著改善骨修复。白细胞介素(IL)-12和IL-23通过上调IFN-γ和IL-17间接阻碍骨修复。IL-17通过激活核因子κB(NF-κB)信号传导和增强IFN-γ诱导的细胞凋亡来抑制MSCs成骨作用。相反，由于成骨细胞骨形成的减少，IL-17-/-小鼠的骨折修复受到抑制。因此，细胞因子的表达水平也决定了骨组织愈合的结果。除了这些细胞因子外，许多重要的调节因素也参与了这个过程。转化生长因子-β1(TGF-β1)是骨基质中最丰富的细胞因子之一，在骨重建中起着关键作用。在正常生理条件下，在骨吸收过程中释放的基质TGF-β1将MSCs募集至骨吸收部位。随后，MSCs响应于局部信号进行成骨分化。然而迄今为止，TGF-β1在成骨分化中的作用尚未完全阐明，TGF-β1在基于BMMSCs的骨修复中的特定功能仍不清楚。我们的研究发现一个非常有价值的现象，骨不连病人局部及血清中TGF-β1高表达，TGF-β1高表达是影响成骨的重要因素。我们进行了相应的治疗策略探讨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成骨检测试剂盒及促进骨修复的植入物，以解决骨科临床中的骨折延迟愈合和骨不连的难题。本专利技术采用了如下技术方案：一种成骨环境检测试剂盒，其特征在于，包含检测TGF-β1浓度的试剂，当此试剂盒用于人的成骨能力检测时，检测病人血清，骨折或骨不连局部的TGF-β1浓度时，其判断基准为：TGF-β1的浓度为小于500pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。当此试剂盒用于检测小鼠或者裸鼠的异位成骨位置的TGF-β1浓度时，其比较基准为浓度为小于200pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨当此试剂盒用于检测细胞培养环境中的TGF-β1浓度时，其比较基准为10ng/mL，当检测到的TGF-β1的浓度小于10ng/mL时，则判断此环境利于成骨，当检测到的TGF-β1的浓度大于10ng/mL时，则判断此环境不利于成骨；进一步，本专利技术的成骨环境检测试剂盒，还具有这样的特征：其中，成骨环境为人(哺乳动物)血清，骨折或骨不连局部。本专利技术的一种促进骨修复的植入物，其特征在于，包括：TGF-β1抑制物(如SB431542)。进一步，本专利技术的促进骨修复的植入物，还具有这样的特征：TGF-β1抑制物(如SB431542)与缓释凝胶混合。进一步，本专利技术的促进骨修复的植入物，还具有这样的特征，还包括：生物材料，所述TGF-β1抑制物(如SB431542)附在所述生物材料上。进一步，本专利技术的促进骨修复的植入物，还具有这样的特征，其中，其中，所述TGF-β1抑制物(如SB431542)、缓释凝胶与所述生物材料交织分布。进一步，本专利技术的促进骨修复的植入物，还具有这样的特征，还包括：细胞，附着在所述生物材料上。进一步，本专利技术的促进骨修复的植入物，还具有这样的特征：其中，其中，所述生物材料采用临床所用的所有的骨修复生物材料(如β-TCP)制成。专利技术的有益效果本专利技术的成骨环境检测试剂盒，通过对人(哺乳动物)血清，骨折、骨不连局部、细胞培养环境中存在的TGF-β1浓度的检测，并且针对不同的应用场景，提供了判断的标准。促进骨修复的植入物与TGF-β1抑制物(如SB431542)混合，促进成骨的效率，减少成骨不佳的情况。附图说明图1是将β-TCP和BMMSCs混合并皮下植入C57BL/6小鼠或裸鼠中的实验结果；图2是BMMSC植入物中TGF-β1的浓度；图3是种植体中免疫染色TGF-β1的结果；图4是使用ELISA检测骨不连样本和正常样本中的TGF-β1表达；图5是骨髓中TGF-β1水平与外周血中TGF-β1水平；图6是不同剂量的TGF-β1对BMMSC增殖的影响；图7是茜素红(alizarinred)染色的实验结果；图8是茜素红(alizarinred)染色的结果的柱图；图9是低浓度的TGF-β1对ALP和Osterix的影响；图10是组织学分析的结果；图11是颅骨缺损并加入TGF-β1后的microCT结果图；图12是颅骨缺损并加入TGF-β1后的成骨面积；图13是TGF-β1对ALP和OCN的表达水平的影响；图14是TGF-β1对破骨细胞分化标志物组织蛋白酶K和抗酒石酸酸性磷酸酶的表达水平的影响；图15是SB431542处理对局部TGF-β1水平的影响；图16是SB431542处理对smad2/3的影响；图17是SB431542处理后H&E染色的结果；图18是SB431542在颅骨缺损模型中的修复作用；图19是SB431542在颅骨缺损模型中的成骨面积；图20是使用SB431542后的骨量和骨密度；图21是颅骨骨骼切片的H&E染色结果。具体实施方式以下结合附图来说明本专利技术的具体实施方式。一、材料与方法1，动物：雄性C57BL/6J背景的小鼠和裸鼠。2，细胞：小鼠骨髓间充质干细胞(BMMSCs)MC3T3-E1subclone14(ATCCCRL-2594)4，材料：β磷酸三钙陶瓷颗粒(β-tricalciumphosphate(β-TCP)ceramicparticles)HyStem-HPHydrogel(ESIBIOstemcellsolutions,Alameda,CA,USA)5，实验试剂：TGF-β1细胞因子(Peprotech,RockyHill,NewJersey,USA)TGF-β1抑制剂SB431542(SelleckChemicals,Houston,TX,USA)ProcartaPlexTMMultiplexLuminexImmunoassays(eBioscience,SanDiego,CA,USA)胎牛血清(FBS；Hyclone,Logan,UT,USA)抗生素：盘尼西林和链霉素(allfromHyclone)PrestoBlue细胞活性检测试剂(Lifetechnologies,Gaithersburg,MD,USA)地塞米松(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA)β磷酸甘油(Sigma-Aldrich)抗坏血酸(Sigma-Aldrich)Bmp2细胞因子(Peprotech)氢氧化钠(SinopharmChemicalReagentCo.,Shanghai,China)TRIzol(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)RevertAid反转录酶(EP0442；ThermoFisherScientific,Waltham,MA,USA)SYBRPremixExTaqTM(Takara,Dalian,China)醋酸纤维素膜(Mill本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成骨检测试剂盒，其特征在于，包含检测TGF‑β1浓度的试剂，当此试剂盒用于检测病人的血清，骨折、骨不连局部的TGF‑β1浓度时，其判断基准为：TGF‑β1的浓度为小于500pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。当此试剂盒用于检测小鼠或者裸鼠的异位成骨位置的TGF‑β1浓度时，其比较基准为浓度为小于200pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。当此试剂盒用于检测细胞培养环境中的TGF‑β1浓度时，其比较基准为10ng/mL，当检测到的TGF‑β1的浓度小于10ng/mL时，则判断此环境利于成骨，当检测到的TGF‑β1的浓度大于10ng/mL时，则判断此环境不利于成骨。

【技术特征摘要】
1.一种成骨检测试剂盒，其特征在于，包含检测TGF-β1浓度的试剂，当此试剂盒用于检测病人的血清，骨折、骨不连局部的TGF-β1浓度时，其判断基准为：TGF-β1的浓度为小于500pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。当此试剂盒用于检测小鼠或者裸鼠的异位成骨位置的TGF-β1浓度时，其比较基准为浓度为小于200pg/mL时，则判断此环境利于成骨；大于500pg/mL时，则判断此环境不利于成骨。当此试剂盒用于检测细胞培养环境中的TGF-β1浓度时，其比较基准为10ng/mL，当检测到的TGF-β1的浓度小于10ng/mL时，则判断此环境利于成骨，当检测到的TGF-β1的浓度大于10ng/mL时，则判断此环境不利于成骨。2.如权利要求1所述的成骨环境检测试剂盒，其特征在于：其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓玲，徐佳佳，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属新华医院，
类型：发明
国别省市：上海,31