生物活性移植物和复合物制造技术

本发明专利技术公开了各种生物活性移植物和/或生物相容性材料以及制作其的方法。在一个实施方式中，骨材料获自获自捐献者。所获得的骨材料与溶解剂接触，所述溶解剂配制成从所获得的骨材料的细胞材料中释放生长因子和生物活性物质。然后将获得的骨材料用清洗剂清洗。所获得的骨材料的pH被基本中和。在另外的实施方式中，矫形植入物包含抗菌性多糖。该植入物还可以包含骨刺激剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物活性移植物和复合物相关申请的引用本申请是2009年12月13日提交的名为“生物活性移植物和复合物”的美国专利申请系列号12/636,751的继续申请，其全部内容通过引用并入本文并要求2008年12月13日提交的名为“衍生自生理流体生长刺激剂和制备其的方法”的美国临时系列号61/201,612的权益，其全部内容通过引用并入本文，以及2009年9月7日提交的名为“生物活性同种异体移植物和复合物”的美国临时申请系列号61/240,283的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
不论是同种异体移植、自身移植还是异种移植的骨移植物可应用于患有与骨骼结构中的不稳定或异常相关的疼痛或者其他异常疾病的患者。作为非限制性实例，患有脊椎不稳定或者一块或多块椎骨运动过量的患者可以用脊柱融合术方法治疗，包括去除处于两块椎骨之间的部分椎间盘。然后可以将骨移植物或脊骨植入物或两者的组合插入或围绕去除椎间盘的区域以促进两块邻近椎骨的融合。这样的骨移植物或脊骨植入物可以包括由皮质骨、松质骨、皮质松质骨或以上提及三种类型的骨材料的组合制成的获取的（harvested）骨片段。患者还可患有各种退化性疾病，其中可以选择骨移植物的植入作为治疗。附图说明参考以下的附图可以更好地理解本专利技术的许多方面。附图中的组分不一定是按比例的，重点在于清楚地说明本专利技术的原理。此外，在附图中，相似的标号在多个视图中指示相应的部分。图1是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图2是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图3是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图4是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图5是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图6是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图7是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图8是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图9是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图10是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图11是说明根据本专利技术的一个实施方式的流程图。图12-13是说明产生根据本专利技术的壳聚糖/矿物油灰的各种实施方式的方法的流程图。图14-17是说明产生根据本专利技术的壳聚糖/骨油灰的各种实施方式的方法的流程图。图18-20是说明产生根据本专利技术的壳聚糖/矿物支架海绵的各种实施方式的方法的流程图。图21-26是说明产生根据本专利技术的壳聚糖/骨支架海绵的各种实施方式的方法的流程图。图27是说明根据本专利技术的各种实施方式的物料性质的实例的图表。图28-29是说明根据本专利技术的各种实施方式的支架膨胀的实例的图。具体实施方式本专利技术的各种实施方式涉及刺激组织生长的生物活性因子和/或生物相容性材料。应当理解，这些生物活性因子可以从包含细胞的生理溶液中获取。生理溶液可以作为在身体中的天然溶液存在，或在提取细胞时从组织中获得。包含细胞的任何组织可以是生理流体的来源，如，例如，中胚层组织、内胚层组织以及外胚层组织。这些组织的实例包括骨髓、血液、脂肪、皮肤、肌肉、脉管系统、软骨、韧带、腱、筋膜、心包、神经和头发。这些组织还可包括器官，如胰、心、肾、肝、肠、胃和骨。在按照本专利技术所描述的加工之前，可以将细胞浓缩。本专利技术的一个实施方式涉及由细胞骨组织制成骨诱导性植入物以及制作骨诱导性植入物的方法。由细胞骨组织制成的植入物可以包含骨诱导性和/或骨传导性材料，以促进处于植入物插入区域或在植入物插入区域周围的融合和/或新骨增长。因此，根据一个实施方式，部分的松质骨、皮质松质骨和/或骨皮质或其任何组合可获自捐献者。在一个实施方式中，获得的材料可以以尽可能多地保持捐献样品中的骨髓的方式富集。富集的样品可以经受裂解条件和/或裂解剂，以促进细胞在其中的裂解以释放包含在样品中的生长因子和营养素。换句话说，富集的样品可以经受溶解在富集的样品中的细胞的裂解剂。一旦细胞组分被裂解，它们释放生长因子和/或生物活性物质如细胞因子和营养素，以刺激生长、分化和修复。这些生长物质可以是细胞因子如包含TGF-β家庭成员的蛋白类、激素类或糖蛋白类（包括骨形态发生蛋白类），白细胞介素类，干扰素类，淋巴因子，趋化因子，血小板衍生生长因子，VEGF以及促进组织生长、修复或再生的其他刺激剂。在其他实施方式中，可以裂解来自其他组织的细胞以释放可以结合到富集的样品的生长物质并进一步加工为植入物。裂解条件性质上可以是机械的，如热解、微流体、超声、电休克、磨、珠磨、均化、弗压氏碎器（frenchpress）、碰撞、过度剪切、压力、真空力及其组合。过度剪切可以通过小孔有力吸取、在引起高引力的每分钟过度转数下的离心而引发。温度、压力或流动的急剧变化也可以用于裂解细胞组分。裂解条件可以包括热解技术，这些技术可涉及冷冻、冷冻-融化循环、以及加热以破裂细胞壁。裂解条件还可以包括可涉及细胞溶解或皱缩的渗透休克技术的微流体技术。裂解条件还可以包括施加超声技术，包括但不限于，超声处理、声孔效应、超声化学、声致发光和空穴现象。裂解条件还可以包括电休克技术，如电穿孔以及经受高电压和/或电流源。裂解条件进一步可以包括物理碰撞或研磨细胞的研磨或打击技术，以破碎细胞膜，释放包含其中的刺激物质。裂解还可以通过将富集的样品的细胞经受裂解剂来实现，裂解剂可以促进由于pH不平衡而裂解的刺激生长物质的释放，包括经受洗涤剂、酶、病毒、溶剂、表面活性剂、溶血素以及其组合。由pH不平衡化学诱导的细胞裂解可涉及将富集的样品的细胞经受裂解剂，以破碎细胞壁并释放可溶的生长物质。在一些实施方式中，裂解剂可以包含一种或多种酸和/或碱。在经受裂解剂之后，富集的样品可以经受缓冲液或其他溶液，以基本中和生长因子与裂解剂的混合物的pH值。在一些实施方式中，可能期望pH是酸性的（例如pH低于7）或者碱性的（例如pH高于7）以保持特定生长因子或生物活性物质的溶解度。例如，与中性或碱性pH值相比，骨形态发生蛋白（尤其是BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-7、BMP-9、BMP-14以及其他骨形态发生蛋白1-30）在处于7以下的酸性pH值时是更可溶的。在其他实施方式中，裂解剂可以包含挥发性酸或碱如醋酸或氨，且细胞物质在经受裂解剂后可以利用干燥技术如蒸发、真空干燥、冻干、冷冻干燥、升华、沉淀以及可以接受的类似方法而被中和或者部分中和。在其他实施方式中，裂解剂可以包含可以破裂细胞壁并将可能围绕细胞的任何脂质屏障去除的洗涤剂。酶类、病毒类、溶剂类、表面活性剂类以及溶血素类还可以帮助分解或者去除外面的细胞膜，释放包含其中的生物活性生长物质。在这些裂解剂的使用和/或富集的样品经受裂解条件之后，接着可以按照以上所提到的进行中和，和/或另外的次级过程以去除任何不期望的残余。可以将由裂解过程所释放的生长剂、营养素等加入至载体如合成支架、生物支架，以及自体组织、同种异体组织和异种移植组织。还在其他实施方式中，用作载体的富集的样品可以经受裂解条件和/或裂解剂，且由裂解过程所释放的生长因子可以结合到该样品的至少一部分。换句话说，由裂解细胞物质所释放的生长物质可以立即用于自体使用。在其他实施方式中，可将释放的生长物质储存而用于同种异体使用。储存技术可以包括冷冻或冻干以保持生物活性。生长因子和营养素也可以在所选的载体上被冷冻或冻干，以允许刺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.13 US PCT/US2009/067799;2009.12.13 US 12/61.一种多孔形状记忆骨传导性矫形植入物，包含：抗菌性多糖，其中，所述抗菌性多糖包括壳聚糖，并且所述壳聚糖包括去乙酰化壳聚糖；以及骨刺激剂，其中，所述骨刺激剂包含组织，并且所述组织为至少部分去矿化的骨，所述至少部分去矿化的骨具有与其结合的骨形态发生蛋白(BMP)。2.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述壳聚糖浓度高于5％。3.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述壳聚糖浓度高于30％。4.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述骨刺激剂包含钙盐。5.根据权利要求4所述的植入物，其中，所述钙盐浓度高于10％。6.根据权利要求4所述的植入物，其中，所述钙盐浓度高于30％。7.根据权利要求4所述的植入物，其中，所述钙盐为磷酸钙。8.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述骨刺激剂包含大于100μm的颗粒。9.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述组织是同种异体移植、异种移植或自体移植组织。10.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述植入物是交联的。11.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述植入物的孔径至少部分基于控制速率的冷冻。12.根据权利要求11所述的植入物，其中，所述植入物的孔的走向至少部分基于所述植入物的指定表面的定向冷冻而调节。13.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述植入物至少部分脱水并压缩。14.根据权利要求13所述的植入物，其中，压缩的植入物的水化使所述植入物恢复至未压缩形状。15.一种有延展性的矫形植入物，包含：抗菌性多糖，其中，所述抗菌性多糖包括壳聚糖，并且所述壳聚糖包括部分去乙酰化壳聚糖；骨刺激剂，其中，所述骨刺激剂包含组织，并且所述组织...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米特·普拉卡什·戈维，克里斯蒂安·甘博亚，
申请(专利权)人：阿米特·普拉卡什·戈维，
类型：发明
国别省市：