多孔生物材料-填充物复合物及其制造方法技术

多孔生物材料－填充物复合物，包含分散有磷酸钙类型填充物材料的生物材料，例如胶原。该复合物的孔隙率与天然骨骼的类似，且其特征是具有孔尺寸在几纳米到大于１００微米的范围。由该生物材料－填充物复合物制备的支架适用于再吸收的骨代替材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多孔生物材料-填充物复合物、其制备方法及使用。在一个具体实施方案中，本专利技术涉及无机胶原支架。
技术介绍
骨骼的30％到35％是由有机材料组成(基于干重)。此有机材料中约95％是胶原。其余有机成分是软骨素硫酸盐、角蛋白硫酸盐和磷脂。骨骼的65％到70％是由无机物质组成。几乎所有的这些无机物质都是由羟磷灰石组成。当需要对大量流失的骨质进行替换时，通常采用多种移植物或永久性的合金植入物来实现。有时这些移植物和植入物不能达到期望的效果是由于它们没有足够的强度提供给活动的生物体或没有足够的生物活性来促进细胞附着和增殖。许多使用的植入物不能被天然的组织所吸收，并且其力学性能或降解速率也不可调。胶原是具有低的免疫原性、生物可吸收并且可被细胞附着、反应以及降解的天然形成的结构蛋白。胶原海绵以及胶原泡沫已被用作止血剂、组织修复的支架和细胞生长的支撑物。然而，到目前为止，还没有植入物或胶原海绵能够达到与天然骨骼相同或相似的性能。专利技术目的本专利技术的目的之一，至少在优选实施方案中，是克服或充分改善至少一个上述的缺点。专利技术概述本专利技术的第一个方面是提供多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，并且该复合物具有与天然骨骼相接近的孔隙率。本专利技术的第二个方面是提供多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，并且该复合物具有孔径大于100微米的孔、孔径在约30～50微米之间的孔以及纳米大小的孔。本专利技术的第三个方面是提供多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，且生物材料与填充物的干重比例为1∶3到2∶1。在一种实施方案中，该复合物含有干重为25～65重量％的生物材料和35～75重量％的填充物。本专利技术的第四个方面是提供多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，并且生物材料的量至少约为25重量％。在一种实施方案的第三或第四个方面，该复合物可具有与骨骼相接近的孔隙率。本专利技术的第五个方面是提供多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，并且该复合物填充物是通过溶胶-凝胶的方法制备。本专利技术的第六个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将生物材料、液体以及填充物进行混合从而形成混合物， 对混合物进行均化形成浆状物，并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物。本专利技术的第七个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将生物材料和液体进行混合从而形成混合物，对混合物进行均化形成浆状物，将填充物加入浆状物中；进一步均化浆状物；并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物。本专利技术的第八个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将填充物和液体进行混合从而形成混合物，对混合物进行均化形成浆状物，将生物材料加入浆状物中；进一步均化浆状物；并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物。在一种实施方案中，液体为水或者能够形成浆状物的任何其它液体。在一种实施方案中，当生物材料为胶原时，液体为酸。本专利技术的第九个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将生物材料、液体以及填充物进行混合从而形成混合物，对混合物进行均化形成浆状物，并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物，其中使用的液体为酸，并且浆状物中生物材料量的范围为每100ml到1000mM的酸对应最多约10g的生物材料。本专利技术的第十个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将生物材料和液体进行混合从而形成混合物，对混合物进行均化形成浆状物，将填充物加入浆状物中；进一步均化浆状物；并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物，其中使用的液体为酸，并且浆状物中生物材料量的范围为每100ml到1000mM的酸对应最多约10g的生物材料。本专利技术的第十一个方面是提供制备多孔生物材料-填充物复合物的方法，该方法包括将填充物和液体进行混合从而形成混合物，对混合物进行均化形成浆状物，将生物材料加入浆状物中；进一步均化浆状物；并且对浆状物进行冻干，从而形成多孔生物材料-填充物复合物，其中使用的液体为酸并且浆状物中生物材料量的范围为每100ml到1000mM的酸对应最多约10g的生物材料。本专利技术的第十二个方面是提供通过方法六、七、八、九、十或十一所制得的复合物。定义下面所给出的定义为一般性定义，并不限制本专利技术的范围，而是为了对下列描述进行更好的理解。除非文中另外说明或明确做出相反陈述，本专利技术中所引用的单数形式的整数、步骤或元素清楚地包括单数和复数两种形式。在本专利技术中，除非另外说明，术语“包含”或其变化形式都应理解为包括一个或多个所阐述的步骤、元素或整数，但也不排除包括一个或多个其它的步骤、元素或整数。因此，在本说明书的上下文中，术语“含有”表示“主要包括，但不只是包括”。本领域的技术人员理解这里描述的本专利技术可有多种变化而不局限于这些具体描述。应当理解，本专利技术包括所有的这些变化和改进。本专利技术还包括所有在本说明书中所引用或所指的步骤、特征、组合物和化合物，(这些步骤、特征、组合物和化合物可以是独立的或全体的)所述的步骤或特征中的任何和所有的组合或任何二个或多个。本申请中引用的所有参考文献及其全部内容均并入本专利技术做参考。在本说明书的上下文中，术语“生物材料”是指任何适用于引入到有生命的有机体如包含人在内的哺乳动物内的生物材料。当该生物材料引入生命有机体时，要求其无毒和生物可吸收，并且该生物有机体的降解物对于有机体来讲也是无毒的。该生物材料可以来源于生物体，或是合成的变体。附图的简要说明现在，将通过实施例并参考对应的附图对本专利技术的优选方式进行描述附图说明图1是制备本专利技术的复合物(骨骼支架)的适用方法的示意图；图2是适用于本专利技术中的胶原的一组扫描电子显微图；图3是适用于本专利技术中的羟磷灰石的一组扫描电子显微图；图4A、4B、4C和4D是本专利技术中各种多孔支架的应力-应变图； 图5是小梁骨在各种辨析率下的一组扫描电子显微图；图6是与本专利技术的一个实施方案相对应的无机胶原支架在各种辨析率下的一组扫描电子显微图；图7是与本专利技术的另一个实施方案相对应的无机胶原支架在各种辨析率下的一组扫描电子显微图；图8是与本专利技术的另一个实施方案相对应的无机胶原支架在各种辨析率下的一组扫描电子显微图和XRD光谱图；图9是与本专利技术相对应的两种无机胶原支架与天然骨骼和碳化羟磷灰石的XRD对比图；图10是与本专利技术相对应的四种无机胶原支架与碳酸钙和透钙磷石的XRD对比图；图11是各种原材料、与本专利技术的一个实施例相对应的无机胶原支架和天然小梁骨的FTIR图谱。图12是在与本专利技术的一个实施例相对应的支架上培养一星期的MC3T3细胞(大鼠造骨细胞)的一组扫描电子显微图；图13是将与本专利技术相对应的支架植入SCID大鼠后60天的异位植入图；图14是与本专利技术相对应的支架在植入8天以后，用苏木精和曙红染色后的组织显微图；图15是与本专利技术相对应的支架在植入30天以后，用苏木精和曙红染色后的组织显微图；图16是与本专利技术相对应的支架在植入8天以后，用冯库萨染色的组织显微图；图17是与本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔生物材料－填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，且该复合物具有与天然骨骼相接近的孔隙率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.多孔生物材料-填充物复合物，其中，该复合物含有分散有填充物的生物材料，且该复合物具有与天然骨骼相接近的孔隙率。2.权利要求1的复合物，其中，该复合物具有孔径大于约100微米的孔、孔径在约30～50微米之间的孔以及纳米大小的孔。3.权利要求1的复合物，其中，该复合物含有至少约25重量％的生物材料。4.权利要求1的复合物，其中，该复合物含有约25～约50重量％(干重)的生物材料和约35～约75重量％(干重)的填充物。5.权利要求1的复合物，其中，该复合物含有30～35重量％的胶原以及65～70％的羟磷灰石。6.权利要求1的复合物，其中，填充物事先通过溶胶-凝胶法制备。7.权利要求1的复合物，其中，生物材料是从胎儿组织、皮肤/真皮组织、肌肉或连接组织中选取的一种或多种生物组织中提取的材料。8.权利要求1的复合物，其中，生物材料为生物聚合物。9.权利要求1的复合物，其中，生物材料是从蛋白、肽、多聚糖或其它有机物质中选取的一种或多种。10.权利要求1的复合物，其中，生物材料是从下列物质中选出的一种或多种胞外基质蛋白、纤连蛋白、层连蛋白、玻连蛋白、生腱蛋白、巢蛋白、血小板反应蛋白、弹性蛋白、明胶、胶原、小纤维、分区蛋白、锚定蛋白、软骨粘连蛋白、连接蛋白、骨骼唾液蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白、上皮表面蛋白、透明质酸连接蛋白、粗纤维调节素、表皮整联配体蛋白、缰蛋白、蛋白聚糖、饰胶蛋白聚糖、硫酸皮肤素蛋白聚糖、角蛋白、硫酸角蛋白蛋白聚糖、聚集蛋白聚糖[软骨]、硫酸软骨素蛋白聚糖、硫酸肝素蛋白聚糖、双糖链蛋白多糖、黏结蛋白聚糖、基膜蛋白多糖、丝甘蛋白聚糖、糖氨聚糖、硫酸肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、多聚糖、肝素、葡聚糖硫酸酯、壳多糖、褐藻酸、果胶、木聚糖、聚乙烯醇、细胞因子、苷类、糖蛋白、聚吡咯、清蛋白、纤维蛋白原或磷脂。11.权利要求1的复合物，其中，生物材料为胶原。12.权利要求11的复合物，其中，胶原可以是选自由下列胶原类型组成的组中的一种或多种，或它们的混合物胶原型I、胶原型II、胶原型III、胶原型IV、胶原型V、胶原型VI、胶原型VII、胶原型VIII、胶原型IX、胶原型X、胶原型XI、胶原型XII、胶原型XIII、胶原型XIV。13.权利要求12的复合物，其中，胶原为胶原型I。14.权利要求1的复合物，其形式为泡沫、凝胶、交联海绵体泡沫、硬泡沫或包括纤维在内的其它结构。15.权利要求1的复合物，其形式为支架。16.权利要求1的复合物，其中，填充物含有一种或多种无机化合物。17.权利要求16的复合物，其中，填充物包括(i)碳酸钙或含钙的盐；(ii)磷酸钙；或(iii)碳酸钙和磷酸钙的组合。18.权利要求17的复合物，其中，磷酸钙为透钙磷石、磷酸三钙或磷酸八钙。19.权利要求17的复合物，其中，磷灰石选自羟磷灰石(HAP)、氟磷灰石(FAP)、碳酸磷灰石(CAP)或锆羟磷灰石(ZrHAP)。20.权利要求1的复合物，其中，填充物为通过溶胶-凝胶法制备的粒子大小在约8～...

【专利技术属性】
技术研发人员：应仪如，舒纳派克，高舒军，穆罕默德沙里夫穆罕默德艾尔沙德，毛佩琳，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]