【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学组织工程领域，具体地，涉及一种基于脱钙骨支架构建的组织工程软骨和其制备方法，及其在修复关节缺损中的应用。
技术介绍
1、骨关节炎(osteoarthritis,oa)是最常见的退行性关节疾病，在中老年人群中发病率极高，累及人群巨大；患者发病时受累关节疼痛剧烈、活动受限、劳动能力基本丧失，严重影响日常生活和工作质量，给诸多家庭造成严重负担，已成为影响中老年人生存质量的重大社会问题。因此，骨关节炎防治研究价值巨大，其有效防治可显著提高患者生存质量，减轻社会负担，同时带来巨大的社会效益和经济效益。目前，临床上针对oa软骨退变程度不同，治疗措施也大不相同。对于轻度退变的早期患者，常用激素抗炎、透明质酸润滑、富血小板血浆(platelet rich plasma,prp)等保守治疗，这些方法能缓解局部症状，但无法阻止关节软骨的持续退变。对于有局限性软骨缺损的中度退变患者，主要采用微骨折术和自体骨软骨移植术，前者主要依靠软骨下骨涌出的骨髓间充质干细胞再生少量的纤维样软骨，但仅限极小范围的软骨缺损，且长期效果不理想；后者会对供区造成极大创伤，且供体来源有限，移植软骨与周围正常软骨整合欠佳(马塞克现象)。对于关节软骨广泛破坏的重度退变患者，主要采用人工关节置换术实现关节结构和功能替代，但目前常用的基于金属、陶瓷等人工关节费用昂贵、无生物学功能，易引发感染和异物排斥，存在远期磨损和假体松动等弊端，常需二次甚至多次翻修。总体上讲，上述治疗方法都存在各自局限性，均无法实现生理性永久性关节功能重建。如何实现真正符合生理结构的生物关
2、近年来，随着组织工程学的进步，人们逐渐开始研究使用组织工程所构建的支架或组织来尝试修复关节缺损。有研究证实，对于轻度退变的早期患者，应用自体干细胞结合抗炎、免疫调节等措施能有效阻止oa病情进展，甚至部分逆转软骨退变。对于有局限性软骨缺损的中度退变或软骨损伤，自体软骨细胞移植或复合胶原、明胶等可降解支架联合移植也能实现一定程度的软骨再生，临床症状明显改善。但该技术仅限于局限性软骨缺损修复，对于复合骨缺损的骨相修复和软骨-骨界面整合效果欠佳；同时，该技术需行开放性手术移植，使得手术时间较长，患者术后恢复缓慢；此外，获取软骨细胞对病损关节的创伤、细胞-材料复合物移植后软骨再生成功率以及其有限的力学性能也极大地限制了其临床推广应用。因此，现阶段关节缺损仍缺乏一种有效的治疗方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于脱钙骨支架构建的组织工程软骨和其制备方法，及其在修复关节缺损中的应用。
2、本专利技术的第一方面，提供了一种组织工程软骨，所述组织工程软骨包括：
3、(a)载体支架，所述载体支架包括脱钙骨支架；和
4、(b)接种于或负载于所述载体的骨髓间充质干细胞。
5、在另一优选例中，所述组织工程软骨包括将所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体，并经成软骨培养后所形成的复合物，在所述复合物中，骨髓间充质干细胞负载于载体并与载体形成更为紧密的一体结构。
6、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞来自人类或非人类哺乳动物。
7、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞分离自受试者自体的骨髓液。
8、在另一优选例中，所述受试者为人类或非人类哺乳动物。
9、在另一优选例中，所述受试者患有关节缺损或其他类型硬组织缺损或畸形。
10、在另一优选例中，所述关节缺损为包括软骨缺损、硬骨缺损或其组合。
11、在另一优选例中，所述关节缺损为膝关节缺损、肘关节缺损、髋关节缺损、踝关节缺损、腕关节缺损、下颌关节缺损或其组合。
12、在另一优选例中，所述其他类型硬组织缺损或畸形包括，但不限于胫骨缺损、股骨缺损、肱骨缺损、下颌骨畸形、颧骨畸形。
13、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞是经体外培养至p2至p5代，优选p3代的骨髓间充质干细胞。
14、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体上的接种密度为20-100×106细胞/cm3，较佳地，40-80×106细胞/cm3。
15、在另一优选例中，所述脱钙骨支架包括同种异体脱钙骨支架、异种脱钙骨支架及以脱钙骨为主体结构构建的复合支架。
16、在另一优选例中，所述脱钙骨支架的形状包括圆柱体、长方体或其他特定形状。
17、在另一优选例中，所述脱钙骨支架为圆柱体，其直径为4-8mm，高度为6-10mm。
18、在另一优选例中，所述脱钙骨支架的孔隙的孔径为200-400μm，孔隙率为80％～90％。
19、在另一优选例中，所述载体支架还可以负载有明胶、胶原、丝素、水凝胶或其组合。
20、在另一优选例中，所述成软骨培养是使用成软骨诱导液进行的体外培养。
21、在另一优选例中，所述成软骨诱导液包含以下组分：高糖dmem培养基，1％1×itspremix((its通用型培养混合剂，含胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸、亚油酸、牛血清蛋白、丙酮酸、抗坏血酸磷酸盐),40μg/ml脯氨酸，10ng/ml tgf-β1，100ng/ml igf-1,40ng/ml地塞米松和50μg/ml维生素c。
22、在另一优选例中，所述成软骨培养的时间为2-10周，较佳地4-8周，最佳地6周。
23、在另一优选例中，所述组织工程软骨可用于修复关节缺损和/或其他类型硬组织缺损。
24、本专利技术的第二方面，提供了一种制备如本专利技术第一方面所述的组织工程软骨的方法，包括以下步骤：将骨髓间充质干细胞群接种于所述载体支架，经体外成软骨培养，从而获得所述的组织工程软骨。
25、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞群采用直接填充的方式接种于载体支架上。
26、在另一优选例中，所述骨髓间充质干细胞群以骨髓间充质干细胞悬液的形式接种于载体支架上，所述骨髓间充质干细胞悬液的浓度为40-80×106细胞/ml。
27、在另一优选例中，所述方法包括以下具体步骤：
28、(1)无菌抽取患者骨髓液，体外分离、扩增培养骨髓间充质干细胞至p2-p5代，优选p3代；
29、(2)将骨髓间充质干细胞收集、重悬，并以40-80×106细胞/cm3的密度接种至脱钙骨支架中，孵育2-4小时；
30、(3)加入成软骨诱导液，体外成软骨培养2-10周，较佳地4-8周，最佳地6周，从而获得所述组织工程软骨。
31、本专利技术的第三方面，提供了一种如本专利技术第一方面所述的组织工程软骨的用途，用于制备修复关节缺损或其他类型硬组织缺损或畸形的医用产品。
32、在另一优选例中，所述关节缺损为包括软骨缺损、硬骨缺损或其组合。
33、在另一优选例中，所述关节缺损为膝关节缺损、肘关节缺损、髋关节缺损、踝关节缺损、腕关节缺损、下颌关节缺损或其组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组织工程软骨，其特征在于，所述组织工程软骨包括：
2.如权利要求1所述组织工程软骨，其特征在于，所述组织工程软骨包括将所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体，并经成软骨培养后所形成的复合物，在所述复合物中，骨髓间充质干细胞负载于载体并与载体形成更为紧密的一体结构。
3.如权利要求1所述的组织工程软骨，其特征在于，所述骨髓间充质干细胞是经体外培养至P2至P5代，优选P3代的骨髓间充质干细胞。
4.如权利要求2所述的组织工程软骨，其特征在于，所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体上的接种密度为20-100×106细胞/cm3，较佳地，40-80×106细胞/cm3。
5.如权利要求2所述的组织工程软骨，其特征在于，所述成软骨培养是使用成软骨诱导液进行的体外培养。
6.如权利要求6所述的组织工程软骨，其特征在于，所述成软骨诱导液包含以下组分：高糖DMEM培养基，1％1×ITS premix((ITS通用型培养混合剂，含胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸、亚油酸、牛血清蛋白、丙酮酸、抗坏血酸磷酸盐),40μg/ml脯氨酸，10ng/ml
7.如权利要求2所述的组织工程软骨，其特征在于，所述成软骨培养的时间为2-10周，较佳地4-8周，最佳地6周。
8.一种制备如权利要求1所述的组织工程软骨的方法，包括以下步骤：将骨髓间充质干细胞群接种于所述载体支架，经体外成软骨培养，从而获得所述的组织工程软骨。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述骨髓间充质干细胞以骨髓间充质干细胞悬液的形式接种于载体支架上，所述骨髓间充质干细胞悬液的浓度为40-80×106细胞/mL。
10.一种如权利要求1所述的组织工程软骨的用途，用于制备修复关节缺损或其他类型硬组织缺损或畸形的医用产品。
...【技术特征摘要】
1.一种组织工程软骨，其特征在于，所述组织工程软骨包括：
2.如权利要求1所述组织工程软骨，其特征在于，所述组织工程软骨包括将所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体，并经成软骨培养后所形成的复合物，在所述复合物中，骨髓间充质干细胞负载于载体并与载体形成更为紧密的一体结构。
3.如权利要求1所述的组织工程软骨，其特征在于，所述骨髓间充质干细胞是经体外培养至p2至p5代，优选p3代的骨髓间充质干细胞。
4.如权利要求2所述的组织工程软骨，其特征在于，所述骨髓间充质干细胞接种于所述载体上的接种密度为20-100×106细胞/cm3，较佳地，40-80×106细胞/cm3。
5.如权利要求2所述的组织工程软骨，其特征在于，所述成软骨培养是使用成软骨诱导液进行的体外培养。
6.如权利要求6所述的组织工程软骨，其特征在于，所述成软骨诱导液包含以下组分：高糖dmem培养基，1％1×it...
【专利技术属性】
技术研发人员：周广东，刘豫，慈政，
申请(专利权)人：上海博兆恩生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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