一种用于长节段骨缺损的骨修复支架及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种用于长节段骨缺损的骨修复支架及其制备方法和应用，该骨修复支架包括支架主体、填充在支架主体内部的支架主体填充物和贴合支架主体表面的骨诱导再生膜；支架主体为三维网状框架结构；骨诱导再生膜包括疏松层和致密层；疏松层贴合在支架主体表面；支架主体由生物可降解纤维和聚乳酸的混合物制得；支架填充物包含双相磷酸钙多孔骨粉和生物胶粘剂；生物胶黏剂包含生物活性材料和溶剂。本发明专利技术的骨修复支架同时具备优异的力学性能、生物相容性和骨修复能力，可以作为自体骨的替代品，用于临床需求的长节段骨缺损修复。用于临床需求的长节段骨缺损修复。用于临床需求的长节段骨缺损修复。

【技术实现步骤摘要】
一种用于长节段骨缺损的骨修复支架及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及骨修复
，特别是涉及一种用于长节段骨缺损的骨修复支架及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]长节段骨缺损是骨科的疑难杂症，常用的治疗方法包括骨移植术，骨移植术包括自体骨移植，比如常用的取髂骨、腓骨进行植骨治疗。由于自体骨有限，并且长节段骨缺损骨需求量大，自体骨移植需要多次手术，会增加病人手术痛苦；因此，急需一种可以替代自体骨用于临床需求的长节段骨缺损修复的替代品。
[0003]然而，长节段骨缺损对于骨修复材料要求高，既需要有足够的力学强度进行支撑，还需要有良好生物相容性和成骨性能，采用现有方法制得的骨修复材料成份结构单一，很难实现难以满足需求；所以，急需一种可以用于临床需求的长节段骨修复支架，代替自体骨，进行长节段骨缺损修复。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本专利技术提供了一种用于长节段骨缺损的骨修复支架及其制备方法和应用，该制备方法工艺简单，制得的骨修复支架同时具备优异的力学性能、生物相容性和骨修复能力，可以根据实际骨缺损的情况进行个性化定制，满足不同需求，解决了现阶段临床长节段骨缺损修复采用自体骨需要进行多次移植的难题，可以作为自体骨替代品，用于临床长节段骨缺损的修复。
[0005]本专利技术在第一方面提供了一种用于长节段骨缺损的骨修复支架，所述骨修复支架包括支架主体、填充在所述支架主体内部的支架主体填充物和贴合所述支架主体表面的骨诱导再生膜；所述支架主体为三维网状框架结构；所述骨诱导再生膜包括疏松层和致密层；所述疏松层贴合在所述支架主体表面；
[0006]所述支架主体由生物可降解纤维和聚乳酸的混合物成型得到；所述支架填充物包含双相磷酸钙多孔骨粉和生物胶粘剂；所述生物胶黏剂包含生物活性材料和溶剂。
[0007]优选地，所述三维网状框架结构包括外部框架和连接在所述外部框架内部的网状结构；所述网状结构由多根所述支撑柱连接形成；所述支撑柱沿所述支架主体的长度方向设置；所述支撑柱的直径为1～3mm，相邻两根所述支撑柱的间隔为2～5mm。
[0008]优选地，所述支架主体上设置有螺孔，所述支架主体的抗压强度为80～100MPa。
[0009]优选地，所述致密层由矿化胶原骨粉和胶原溶液按用量比为(5～8)g:100mL制得；所述致密层的厚度为0.5～1.5mm。
[0010]优选地，所述疏松层由矿化胶原骨粉和所述胶原溶液按用量比为(10～20)g:100mL制得；所述疏松层的厚度为0.2～1mm。
[0011]优选地，所述骨修复支架还包括骨钉；所述骨钉与所述螺孔连接，用于固定所述支架主体。
[0012]本专利技术在第二方面提供了一种第一方面所述的骨修复支架的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0013]S1.以生物可降解纤维和聚乳酸的混合物为原料进行3D打印，得到支架主体；
[0014]S2.将双相磷酸钙多孔骨粉和生物胶粘剂混合，得到支架填充物；所述生物胶粘剂包含生物活性材料和溶剂；
[0015]S3.将矿化胶原骨粉和胶原溶液的混合物进行冻干成型、交联、冷冻干燥、辊压，得到致密层；
[0016]S4.将矿化胶原骨粉和胶原溶液的混合物涂刷在所述致密层表面，经冷冻干燥，形成疏松层，得到骨诱导再生膜。
[0017]优选地，在步骤S4后，还包括以生物可降解纤维和聚乳酸的混合物为原料通过热熔模压或注塑成型制备骨钉的步骤。
[0018]优选地，在所述生物可降解纤维和聚乳酸的混合物中，所述生物可降解纤维占3～10wt％；优选的是，所述聚乳酸的分子量为10～20万，所述生物可降解纤维为聚乙醇酸纤维。
[0019]优选地，在步骤S1中，所述3D打印的温度为200～240℃，打印速度为0.1～0.2mm/min。
[0020]优选地，在步骤S2中，所述双相磷酸钙多孔骨粉和所述生物胶粘剂的质量比为(20～50):100；所述生物活性材料和所述溶剂的用量比为(5～8)g:100mL；优选的是，所述生物活性材料为医用胶原、壳聚糖、透明质酸中的至少一种，所述溶剂为自体血液，生理盐水、注射用水中的一种。
[0021]优选地，所述生物胶粘剂还包含生长因子和/或抗生素；优选的是，所述生长因子为浓缩生长因子、骨形态发生蛋白、转化生长因子
‑
β中的一种；所述抗生素为万古霉素、庆大霉素、妥布霉素中的一种；更优选的是，所述生长因子占所述生物胶粘剂总质量的0.01～5％；所述抗生素占所述生物胶粘剂总质量的0.01～5％。
[0022]优选地，所述胶原溶液由胶原和纯化水按用量比为(3～5)g:100mL混合得到。
[0023]优选地，在步骤S3中，所述交联为采用质量分数为0.01％的戊二醛的乙醇溶液浸泡24～28h。
[0024]本专利技术在第三方面提供了一种第一方面所述的骨修复支架在长节段骨缺损修复领域的应用。
[0025]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0026](1)本专利技术的骨修复支架中支架主体由生物可降解纤维和聚乳酸的混合物成型得到，为可降解材料；支架主体为三维网状框架结构，支撑柱可以提高支架主体的力学性能，三维网状框架结构中填充的支架主体填充物，具有优异的生物相容性和成骨能力；此外，支架主体的三维网状结构还有具有一定塑型性，确保新的组织能沿着支架主体长度方向生长。
[0027](2)本专利技术骨修复支架中的骨诱导再生膜包括致密层和疏松层，疏松层具有自身骨成分相似，与支架表面贴合，可以诱导新骨生成；致密层表面致密光滑，能够很好地利用膜的物理屏障功能将病损区与外界环境隔离，避免感染，使待修复组织的再生功能得到最大程度的发挥。
[0028](3)本专利技术的骨修复支架同时具备优异的力学性能、生物相容性和骨修复能力，可以根据实际骨缺损的情况进行个性化定制，满足不同需求，解决了现阶段临床长节段骨缺损修复采用自体骨需要进行多次移植的难题，可以作为自体骨替代品，用于临床长节段骨缺损的修复。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术提供的一种用于长节段骨缺损的骨修复支架的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术提供的一种用于长节段骨缺损的骨修复支架的中骨诱导再生膜的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术提供的骨修复支架采用嵌入式植入骨缺损部位的结构示意图；
[0033]图4是本专利技术提供的骨修复支架采用外套式植入骨缺损部位的结构示意图；
[0034]图5是进行动物实验(植入实施例1提供的骨修复支架用于兔桡骨缺损的修复)12周后肝脏病理图；
[0035]图6是进行动物实验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于长节段骨缺损的骨修复支架，其特征在于：所述骨修复支架包括支架主体、填充在所述支架主体内部的支架主体填充物和贴合所述支架主体表面的骨诱导再生膜；所述支架主体为三维网状框架结构；所述骨诱导再生膜包括疏松层和致密层；所述疏松层贴合在所述支架主体表面；所述支架主体由生物可降解纤维和聚乳酸的混合物成型得到；所述支架填充物包含双相磷酸钙多孔骨粉和生物胶粘剂；所述生物胶黏剂包含生物活性材料和溶剂。2.根据权利要求1所述的骨修复支架，其特征在于：所述三维网状框架结构包括外部框架和连接在所述外部框架内部的网状结构；所述网状结构由多根支撑柱连接形成；所述支撑柱沿所述支架主体的长度方向设置；所述支撑柱的直径为1～3mm，相邻两根所述支撑柱的间隔为2～5mm。3.根据权利要求1所述的骨修复支架，其特征在于：所述支架主体上设置有螺孔，所述支架主体的抗压强度为80～100MPa；所述致密层由矿化胶原骨粉和胶原溶液按用量比为(5～8)g:100mL制得；所述致密层的厚度为0.5～1.5mm；和或所述疏松层由矿化胶原骨粉和胶原溶液按用量比为(10～20)g:100mL制得；所述疏松层的厚度为0.2～1mm。4.根据权利要求3所述的骨修复支架，其特征在于：所述骨修复支架还包括骨钉；所述骨钉与所述螺孔连接，用于固定所述支架主体。5.一种根据权利要求1
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4任一项所述的骨修复支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1.以生物可降解纤维和聚乳酸的混合物为原料进行3D打印，得到支架主体；S2.将双相磷酸钙多孔骨粉和生物胶粘剂混合，得到支架填充物；所述生物胶粘剂包含生物活性材料和溶剂；S3.将矿化胶原骨粉和胶原溶液的混合物进行冻干成型、交联、冷冻干燥、辊压，得到致密层...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志敏，宋天喜，崔云，朱金亮，胡艳丽，胡刚，仇志烨，崔孟龙，吴晶晶，
申请(专利权)人：潍坊奥精健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：