本发明专利技术的一实施例，提供一种生物医学材料，包括：生物相容性材料；以及载体，分布于该生物相容性材料的表面，其中该生物相容性材料与该载体两者均不带电荷、其中之一带电荷或两者均带电荷但为相异电性，其中该载体与该生物相容性材料的重量比为1∶100,000～1∶100，最优选为1∶10,000～1∶1,000。本发明专利技术的生物医学材料可作为牙科、骨科、伤口愈合或医学美容的用途及应用于各种软硬组织的修复与再生。
【技术实现步骤摘要】
应用于软硬组织修复与再生的生物医学材料
本专利技术涉及一种生物医学材料(biomedical material),特别是涉及一种长效释放控制并可有效保护生物活性物质的生物医学材料。
技术介绍
目前，牙(骨)缺损修复医材主要以Cotton-Gauze-based(第一代)及例如β-磷酸三1丐(β-TCP)、轻基磷灰石(hydroxyapatite)、生物活性玻璃(bioactive glass)或胶原蛋白(collagen-based)等的第二代材料为主流，而现阶段牙缺损修复产品的国际大厂(例如Nobel Biocare、Straumann、Biomet 3i .Zimmer Dental、Dentsply Friadent)已进入第三代材料的研发，开发具有抗菌、抗发炎及活性治疗(active therapy)功能的产品,但上述产品仍会有填补物逆流及牙骨再生不良的情况发生，因此，如何有效包覆生物活性物 质及包覆材料如何产生有效成骨细胞结合生成反应(osteoblast migration and binding)是目前临床治疗上众所期待解决的问题。尽管目前已有开发生物医学载体内包含生长因子(growth factor, GF)的活性治疗技术，例如Medtronic infuse ;吸附rhBMP-2蛋白的第一型牛胶原蛋白载体(bovinecollagen carrier)(包括海绵状胶原蛋白(collagen sponge)与颗粒状胶原蛋白(collagen particles)),但包覆效果不佳,临床治疗上无法确定海绵状胶原蛋白实际吸附BMP-2(其价格非常昂贵10yg/300US)的量，故实际使用量通常需高出理论用量，且海绵状胶原蛋白吸附的BMP-2进入体内后极易在短时间内大量释放，且保存期限(shelf life)太短。此外，生长因子(GF)本身即是一种蛋白质，在酸、碱及有机溶剂的作用下皆易变性(denature)与降解(degradation),在临床使用上亦会快速流失。对此,许多市面上产品改以高浓度含量来避免流失，然而这种做法易造成诸多副作用。因此，开发一种适合且具生物相容性的包覆材料与传输材料是相当急迫的研究。
技术实现思路
本专利技术的一实施例，提供一种生物医学材料，包括生物相容性材料；以及分布于该生物相容性材料的表面的载体，其中该生物相容性材料与该载体两者均不带电荷、其中之一带电荷或两者均带电荷但为相异电性，其中该载体与该生物相容性材料的重量比为I 100，000 I : 100或I : 10，000 I : 1，000。本专利技术生物医学材料可作为牙科、骨科、伤口愈合或医学美容的用途及应用于各种软硬组织的修复与再生。本专利技术以不含电荷或含正/负电荷的纳米载体(nanocarrier)作为包覆生物活性物质的材料，可通过调整载体本身的配方组成来提高生物活性物质的功效及包覆率，例如以磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC)/维生素作为载体材料时,可进一步提高人类骨形成蛋白(BMP-2)所产生碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)的活性。后续可利用正、负电荷吸引的方式，将载体吸附固定于生物医学级材料(例如生物活性玻璃陶瓷(bioactive glass ceramic)、骨水泥(bone cement)等)的表面及孔隙内，或可使用造粒或压锭等方式，使至少一种不带电荷的生物相容性材料与纳米载体两者相结合。本专利技术的生物医学材料(本专利技术称之为Agglomer)外层进一步包覆生物医学级医材原料(例如同时带有正电荷与负电荷的多糖体(polysaccharide)、胶原蛋白)(此技术称为层-层包覆(layerby layer coating)),以达成长效释放控制并可有效保护生物活性物质。本专利技术Agglomer的尺寸大小可通过上述作为核心结构的生物医学级材料(例如生物活性玻璃陶瓷、骨水泥等)的大小加以控制，而Agglomer外层所包覆的厚度则可通过组装层数与组装条件加以控制。本专利技术生物医学材料所形成的微粒(miCTosphere)在临床上易操作使用，可作为广效、即时性的骨再生填充修补物，弥补现阶段的产品缺陷，有利于发展成新一代骨科(牙科)修复医材产品。本专利技术纳米载体包覆技术，配合生物医学材料(即Agglomer)的技术开发可达到骨传导(osteoconduction)与骨诱发(osteoinduction)之间的整合,使骨生长获得支撑，符合生物力学需求，并进一步达到长效释放控制、准确定量生物活性物质浓度以及避免生物活性物质变性(denature)等功效。 本专利技术制备纳米载体的过程中，以磷脂酰胆碱(PC)为主的脂质体(liposome)原料经减压蒸馏后形成薄膜，再将例如富含血小板血浆(PRP)、人类骨形成蛋白(BMP-2)或欲包覆的生物活性物质，利用低温超声波震荡进行包覆。可利用不同脂质体配方组成调控载体带电性及界面稳定性，以利于后续与生物医学材料(即Agglomer)的结合。本专利技术以上述纳米载体、微粒(microsphere)并结合各种生物医学材料作为骨科/牙科的修复材料。各种生物医学材料包括生物活性玻璃陶瓷、骨水泥、胶原蛋白等。实际应用方式应视使用目的及用途而加以选择。本专利技术以具备便利、简易使用的压锭技术为例作说明，但实际应用方式并不以此压锭技术为限。首先，将各种生物医学骨材(例如生物活性玻璃陶瓷、羟基磷灰石-磷酸三钙(HATCP)、β -磷酸三钙(β -TCP)、硫酸钙(Ca2SO4)、明胶(gelatin)、聚乳酸-甘醇酸(PLGA)等)的粉体或颗粒结合包覆例如BMP-2等活性因子的纳米载体/微粒，接着，即直接、快速地以压锭机压锭制作骨材。此外，可使用不同形状的模具以适应各部位需求，并可依据不同需求进行配方设计(例如加入粘合剂、崩解剂(disintegrant)、润滑剂或崩解抑制剂等)，以达缓释、加强硬度等效果。压锭技术的优点包括1.可正确控制剂量，2.可依据配方设计控制药物解离速率，3.易于大量生产，成本低廉，以及4.运输保存及给药方便。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，作详细说明如下附图说明图I系根据本专利技术的一实施例，一种生物医学材料；图2系根据本专利技术的一实施例，一种生物医学材料；图3系根据本专利技术的一实施例，一种生物医学材料；图4系根据本专利技术的一实施例，一种生物医学材料胶囊；图5系根据本专利技术的一实施例，包覆生物活性物质(BMP-2)的纳米载体(磷脂酰胆碱(PC)/胆固醇)对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响；图6系根据本专利技术的一实施例，包覆生物活性物质(BMP-2)的纳米载体(磷脂酰胆碱(PC)/维生素)对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响；图7系根据本专利技术的一实施例，包覆生物活性物质(BMP-2)的纳米载体(磷脂酰胆碱(PC)/维生素A)对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响；图8系根据本专利技术的一实施例，富含血小板血浆(PRP)中TGF-β I含量随时间的变化；图9系根据本专利技术的一实施例，富含血小板血浆(PRP)中I3DGF-AB含量随时间的变化；图10系根据本专利技术的一实施例，生物医学材料(Agglomer)的释放控制曲线；图11系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物医学材料，包括：生物相容性材料；以及载体，分布于该生物相容性材料的表面，其中该生物相容性材料与该载体两者均不带电荷、其中之一带电荷或两者均带电荷但为相异电性，其中该载体与该生物相容性材料的重量比为1∶100,000～1∶100。
【技术特征摘要】
2011.09.07 TW 1001321961.一种生物医学材料，包括 生物相容性材料；以及 载体，分布于该生物相容性材料的表面，其中该生物相容性材料与该载体两者均不带电荷、其中之一带电荷或两者均带电荷但为相异电性，其中该载体与该生物相容性材料的重量比为I : 100，OOO I : 100。2.如权利要求I所述的生物医学材料,其中该载体与该生物相容性材料的重量比为I 10，000 I : 1，000。3.如权利要求I所述的生物医学材料，其中该生物相容性材料为多孔性生物相容性材料。4.如权利要求3所述的生物医学材料，其中该载体还包括分布于该多孔性生物相容性材料的孔隙中或包覆于该多孔性生物相容性材料中。5.如权利要求I所述的生物医学材料，其中该生物相容性材料包括羟基磷灰石-磷酸三钙、β-磷酸三钙、α-磷酸三钙、生物活性玻璃陶瓷、硫酸钙、骨水泥、明胶、胶原蛋白、聚乳酸-甘醇酸、聚己内酯多元醇或弹性蛋白。6.如权利要求I所述的生物医学材料,其中该载体由油脂所构成。7.如权利要求6所述的生物医学材料，其中该油脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、1，2- 二油酰氧基-3-三甲基氨基丙烷、2，3- 二油酰氧基丙基-三甲基氯化铵、磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、3β-[Ν-(Ν'，Ν' - 二甲基胺乙基)胺基甲酰基]胆固醇、双十六烷基磷酸盐或其衍生物。8.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佩宜，温奕泓，黄志杰，李佩珊，沈欣欣，林溢泓，吕居勋，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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