煅烧骨粉的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种引导骨组织再生的支架材料－煅烧骨粉的制备方法及其在骨缺损修复中的用途。煅烧骨粉具有明显的促进骨愈合的作用及较好的生物相容性，且具有一定的硬度和强度、易于塑形且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种引导骨再生的支架材料的制备方法，尤其涉及一种煅烧骨粉的制备方法及其在骨缺损修复中的用途，属于医用卫生材料制备领域。
技术介绍
由于自体骨移植和同种异体骨移植在应用上的限制，使骨缺损的修复成为多年来临床治疗的难题。用人工材料取代二者应用于临床是当前在骨移植领域研究的主要方向，也是颌面外科、修复外科、骨外科的主要研究内容。目前骨组织工程中采用的支架材料种类繁多，虽各有优点，但均有无法克服的不足，因而限制了材料的发展。煅烧骨是唯一拥有天然骨小梁结构和骨无机物晶体结构的生物材料，其作为引导骨组织再生术的支架材料，越来越引起人们的重视。其结构式同羟基磷灰石，有一定的硬度和强度、易于塑形且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作难题。而且煅烧骨粉在制备的过程中经过了一定的物理化学方法处理，并经过高温煅烧，消除了抗原性，解决了生物相容性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煅烧骨粉的制备方法，解决了其它骨组织支架材料的抗原性和生物相容性的问题。本专利技术还提供了该煅烧骨粉在骨缺损中的用途。本专利技术的煅烧骨粉是通过以下方法制备的A、取哺乳动物骨的松质骨部分切成小块；B、将切成小块的骨进行水煮、干燥；C、将水煮、干燥后的骨进行酸、碱处理，并用二次蒸馏水清洗数次，至PH值为7后干燥；D、将上述制备好的骨，放入高温炉中在600-1000℃煅烧。本专利技术的最佳技术方案是高温炉煅烧过程中充入氧气，温度控制为700-900℃，煅烧2-3次，每次3-5小时。本专利技术所制备的牛骨粉经能谱分析、X线衍射及扫描电镜观察显示其为无有机质，具有完整三维交通的松质骨结构。在结构上符合理想骨缺损修复材料要求。通过兔骨髓基质干细胞与异种煅烧骨粉体外复合试验，证明本专利技术制备的骨粉生物相容性好，对细胞无不良刺激，材料没有细胞毒性。因此本专利技术研制的异种煅烧骨粉可作为优良的骨替代材料，构建组织化人工骨。动物实验结果显示本专利技术的骨粉组织相容性好，在植入体内早期亦未见有明显的淋巴细胞浸润，且成骨速度较快，骨缺损是以膜内化骨的方式愈合，未见软骨化骨。本方法所制备的骨粉具有良好的抗压能力，且骨粉是经过高温煅烧的纯无机物质，不存在任何抗原物质。扫描电镜照片结果显示，骨粉保留了天然骨的多孔结构及骨小梁，与人体骨结构相似、内表面积大、孔隙间相互交通，有利于成骨细胞的粘附与生长，有利于纤维及血管长入。另外骨粉塑形能力强，可根据原来骨的形态塑形，可操作性好。将从兔的骨髓间充质干细胞定向分化来的成骨细胞与煅烧骨粉共同培养后，扫描电镜下观察可见骨粉表面有大量的成骨细胞吸附，生长状态良好，形态正常，数量较多，且与骨结合的紧密。这说明本实验研制的骨粉不仅生物相容好，可做为骨缺损修复支架，也可以作为骨组织工程的载体使用。以后可通过对成骨细胞相关基因表达检测该骨粉的体内成骨效果本专利技术的优点是提供了一种较为理想的骨缺损修复材料的制备方法，煅烧骨粉主要用于骨缺损的修补，尤其适用于牙槽嵴的扩展和重建治疗、填充牙周部位的骨缺损，截根术、囊肿切除术后的缺损充填，填充拔牙窝，以保持牙槽嵴形态等。煅烧块状骨不易塑形，很难修复特殊部位的骨缺损。如下颌骨、上颌窦底等部位的骨缺损。说明书附1A、1本专利技术骨粉的X-ray衍射谱2A、2B本专利技术骨粉的红外谱3本专利技术煅烧骨的电镜4DMEM培养7天的骨髓间质干细胞(40×)图5诱导培养21天后的骨髓间质干细胞(VonKossa染色，40×)图6煅烧骨粉与兔成骨细胞共同培养5天(40×) 图7成骨细胞与煅烧牛骨材料复合图8煅烧骨粉治疗家兔颅骨损伤12周时骨组织的X线图片图9A煅烧骨粉未见生物膜治疗家兔颅骨损伤12周时骨组织的组织学变化图9B煅烧骨粉治疗家兔颅骨损伤12周时骨组织的组织学变化具体实施例方式通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1煅烧骨的前处理遵循所选取骨的强度和空隙率基本与人骨相类似的原则，选取一岁龄牛脊骨作为处理的对象。将刚处死的牛脊骨切成10mm3小块，用清水冲洗数次，后投入锅中水煮，这一过程的主要目的是去除附着在牛骨上面的有机质，如明胶、骨髓、蛋白质等，此过程需用4～5小时。将上述处理干净的牛骨在干燥箱中干燥后，用粉碎机将牛骨粉碎成约为5mm3小块后放入锅中再次水煮，将其中的大部分有机质去除，此过程大约需3h期间换水3次，干燥备用。将上述牛骨置入1MNaOH或碳酸氢钠溶液中浸泡30分钟，以去除剩余有机质。将上述的牛骨块置入30％H2O2中浸泡30分钟，氧化和分解残留在骨内的微量有机质，并用二次蒸馏水清洗数次，至PH值为7，干燥备用。通过上述的步骤，可以将其中绝大部分的有机质和有害物质去除。实施例2煅烧骨粉的制备方法制备好的牛骨块放入高温炉中(型号Tube Furnace 21100，Germen)不同温度下在下煅烧。下面仅将不同温度下的实验情况列表比较(见表1)表1.牛骨物性与煅烧温度的关系 本实验通过对不同煅烧温度的骨粉进行比较，煅烧温度为150℃时，孔隙内有软组织残留。动物实验证明，该条件下烧制的骨粉骨引导作用较好。在植入早期(3周)有淋巴细胞及多核巨细胞反应，骨生长情况良好，在骨发生中心，成骨细胞较多，分泌旺盛；6周时淋巴细胞开始减少直至消失。说明煅烧温度为150℃的骨粉，虽然内部存在着软组织，但经过前期处理后，其排异反应已明显消除，且不影响其骨传导作用(根据灰度测定150℃、800℃骨粉在不同时间的吸收情况将在下面进一步讨论)。煅烧至550℃时孔隙内不存在有机质，但表面色泽呈灰色，证明有碳化物存在，尚未被充分氧化。在煅烧过程中加氧后骨表面颜色变浅，接近正常。煅烧至800℃时骨粉呈乳白色，电镜观察，孔隙内部无软组织存在，孔隙清晰，孔径为300-550μm，孔隙交通好，保持骨的天然结构。体外与兔成骨细胞共同培养，成骨细胞生长状态良好，细胞与骨结合紧密，数量较多，说明该骨粉能作为骨组织工程的支架使用。动物体内实验证明高温煅烧的骨粉基本上无排异反应。结论于600℃以下温度所得的骨块，由于煅烧不充分，样品均为黑、灰色；600℃以上煅烧充分，致有机成分完全氧化，样品为白色的，其强度有少许下降，但足以满足需要。实验例1煅烧骨粉的X-射线(粉末)衍射分析仪器型号理学D/max 2500V PC X-ray衍射仪。工作条件Cu耙、40kv、200mA，标准样品台连续式扫描。扫描速度4.000deg/min。送样宽度0.020deg。扫描轴2Theta/thetan。扫描范围5.000≥60.000deg。将本专利技术的煅烧骨粉进行X线衍射分析，结果其成份如附图说明图1所示。实验例2煅烧骨粉的透射式红外表征仪器型号BIO-RAD FT135型傅立叶变换红外光谱仪。实验方法用红外光谱法可以鉴定有机分子中存在的官能团及其化学环境，红外光谱法是非破坏性的。而且它需要的样品量少，获得图谱快。样品的制备主要为KBr(溴化钾)压片法，首先将固体样品研细，使其颗粒直径小于通过样品的光的波长，取约为15到20mg样品在玛瑙研钵中研磨3到10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引导骨组织再生的支架材料－煅烧骨粉。

【技术特征摘要】
1.一种引导骨组织再生的支架材料-煅烧骨粉。2.权利要求1中所述的煅烧骨粉由下述方法制得A、取哺乳动物脊骨的松质骨部分切成小块；B、将切成小块的骨进行水煮、干燥；C、将水煮、干燥后的骨进行酸、碱处理，并用二次蒸馏水清洗数次，至PH值为7.0后干燥；D、将上述制备好的牛脊骨，放入高温炉中在600-1000℃煅烧，的本发明。3.权利要求2所述的煅烧骨粉的制备方法，其特征在于将哺乳动物脊骨进行切块、水煮、干燥的方法是将脊骨切成10mm3小块，用清水冲洗数次，后投入锅中水煮4-5小时置于干燥箱中干燥，干燥后用粉碎机将骨粉碎成约为5mm3小块后放入锅中再次水煮2-5小时，期间换...

【专利技术属性】
技术研发人员：高心，何钟勤，
申请(专利权)人：高心，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]