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人体硬组织修复材料及其制备方法技术

技术编号:8237081 阅读:199 留言:0更新日期:2013-01-24 12:42
本发明专利技术属于生物医学材料领域。主要适用于制取骨形态发生蛋白2活性肽与羟基磷灰石复合剂型。其中所述的骨形态发生蛋白2活性肽,其序列如SEQ?ID?N0:1~10所示。本发明专利技术所述的方法首先是将骨形态发生蛋白2活性肽溶于生理盐水溶解或5%葡萄糖溶液中,随后将羟基磷灰石支架也加入其中,使骨形态发生蛋白2活性肽结合在羟基磷灰石颗粒的表面,经离心分离,并清洗干燥后,获得所需的骨形态发生蛋白与羟基磷灰石复合剂型,即得到本发明专利技术所述的人体硬组织修复材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用来刺激骨骼生长的人体硬组织修复材料,属于医药生物专利

技术介绍
骨缺损在临床上发病率较高,其治疗仍缺乏满意的骨修复材料。理想的骨修复材料应具有生物相容性、骨传导性、骨诱导性及成骨性等特性,自体骨由于具有上述所有特性,所以目前临床上仍以自体骨移植治疗骨缺损为常见,自体骨移植是治疗骨缺损的“金标准”,但是自体骨移植供骨量有限,且手术时间长,对供区组织造成损害,供区损伤、疼痛等并发症高达25% 30%。异体骨移植尽管避免了自体骨移植对供区组织造成的损害,但感染率高,存在引起免疫排斥反应的危险。因此,自体骨和异体骨移植在临床上应用都存在一定的局限。人工合成骨修复材料在避免上述不利因素的同时,还具有易进行质量控制、可标准化批量生产等优点,成为生物医学材料研究的一个重点。其中多孔羟基磷灰石(HA)生物陶瓷与人体骨中的无机质的化学组成和晶体结构相类似,且具有良好的生物相容性、生物 降解性和骨传导性,在作为人工骨修复材料和骨组织工程支架材料方面具有更大的应用潜力。然而,现有多孔HA生物陶瓷骨诱导性不足的缺点,使其的应用受到较多限制。自体骨中含有的活性成分能够诱导新骨的形成。人们在纯化脱钙骨基质移植物活性成份的研究中发现了骨形态发生蛋白家族,其中骨形态发生蛋白-2(BMP-2)是已知的所有骨生长因子中对骨的形成作用最强的因子,可诱导间充质干细胞、成骨前体细胞、肌源性细胞等向骨细胞分化。但BMP-2来源于动物组织,分离纯化难且数量有限。目前,采用基因工程技术制备的重组人骨形态发生蛋白-2 (rhBMP-2)已获美国FDA批准并开始应用于临床,但是,用基因工程技术生产时工艺复杂,难以大规模生产,成本高,同时存在基因工程产品潜在的安全性问题。最近,国内外一些学者根据BMP-2氨基酸序列中发挥骨诱导作用的核心功能区,合成了由20个氨基酸组成的小分子多肽,体内外实验发现该BMP-2活性肽的活性位点能充分暴露并与细胞表面受体结合,和BMP-2 —样具有骨诱导作用,同时稳定性更好,生物活性更强,可用多肽合成仪大规模合成,费用较低。如何把BMP-2活性肽通过结合载体、支架等释放系统,在骨缺损部位发挥骨诱导的作用,也引起了人们的关注。参考文献10. P. Gautschi, S. P. Frey and R. Zellweger, Bone morphogenetic proteins inclinical applications. Anz Journal of Surgery,2007. 77 (8) p. 626-631.2. G. B. Bishop and T. A. Einhorn, Current and future clinical applicationsof bone morphogenetic proteins in orthopaedic trauma surgery. InternationalOrthopaedics, 2007. 31 (6) p. 721-727.3. A. Saito,Y. Suzuki, S. Ogata, C. Ohtsuki and M. Tanihara,Accelerated bonerepair with the use of a. synthetic BMP-2-derived peptide and bone-marrowstromal cells. Journal of Biomedical Materials Research Part A,2005.72A(I)ρ· 77-82.4. A. Saito, Y. Suzuki, S. Ogata, C. Ohtsuki and M. Tanihara, Prolonged ectopiccalcification induced by BMP-2-derived synthetic peptide. Journal of BiomedicalMaterials Research Part A,2004. 70A(I) :p.115-121.5. A. Saito, Y. Suzuki, M. Kitamura, S. I. Ogata, Y. Yoshihara, S. Masuda,C.Ohtsuki and M. Tanihara,Repair of 20-mm long rabbit radial bone defectsusing BMP-derived peptide combined with an alpha—tricalciumphosphate scaffold.Journal of Biomedical Materials Research Part A,2006. 77A(4) p. 700-706.6. A. Saito, Y. Suzuki, S. Ogata, C. Ohtsuki and M. Tanihara,Activation ofosteo-progenitor cells by anovel synthetic peptide derived from the bonemorphogenetic protein_2knuckle epitope.Biochimica Et BiophysicaActa-Proteinsand Proteomics, 2003. 1651 (1-2) p. 60-67.·
技术实现思路
基于上述研究进展,我们设想将BMP-2活性肽结合于HA上,在植入体内后,BMP-2活性肽与HA协同作用,通过诱导骨组织在孔内形成,达到强化多孔HA种植体、尽早与宿主骨形成牢固结合的目的。本专利技术的目的在于克服现有羟基磷灰石骨修复性能的不足,提供具有促进骨骼生长速率的磷酸钙复合材料。本专利技术首先根据BMP-2氨基酸序列中诱导成骨的核心功能区,合成了一条含24 28个氨基酸的BMP-2活性多肽。该羟基磷灰石复合材料由羟基磷灰石和由SEQ ID NO 1 10所示的氨基酸序列的多肽组成。对于不同的骨缺损类型,可通过调节多肽与羟基磷灰石的质量比,来控制骨修复速率,在材料在植入部位的吸收速率与骨骼生长的速率相匹配。多肽序列为I.EEEEE EEKIP KASSV PTELS AlSTLYL(SEQ ID NO 1)2. KIP KASSV PTELS AISTL YL EEEEE EE(SEQ ID NO 2)3.EEEE EEKIP KASSV PTELS AISTL YL(SEQ ID NO 3)4. KIPKASSVPTELSAISTLYLEEEEEE(SEQ ID NO 4)5. EEEEEE EEKIP KASSV PTELS AISTL YL(SEQ ID NO 5)6. KIPKASSVPTELSAISTLYLEEEEEEEE(SEQ ID NO 6)7.EEEEE KIPKASSVPTELSAISTLYL(SEQ IDNO 7)8. KIP KASSV PTELS AISTL YL EEEEE(SEQ ID NO 8)9.EEEEKIP KASSV PTELS AISTL YL(SEQ ID NO 9)10. KIP KASSV P本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种人体硬组织修复材料,其特征在于它包括羟基磷灰石与骨形态发生蛋白?2(BMP?2)活性多肽构成,具有三维多孔的结构特征。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄智于博周科朝张斗李志友刘正春
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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