本发明专利技术公开了一种具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉,其在所述螺纹牙底上和/或所述螺纹牙上距离螺纹牙根部三分之一以下部位设有1um~50um孔状结构,所述孔状结构中载有缓释生物因子rhBMP-2。本发明专利技术还公开了一种制备所述具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉的方法。本发明专利技术成功解决了可吸收骨螺钉表面负载组织再生生物因子易脱落损失的难题,具有很强的实用价值。本发明专利技术提供的可吸收骨螺钉复合rhBMP-2微球具有长时间缓释,早期促进骨长入的作用,可广泛用于固定肌腱的界面螺钉、肩关节铆钉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于骨组织修复用的复合材料表面处理方法,特别是涉及。
技术介绍
骨螺钉用于固定受损的骨组织或骨组织与肌腱。通常的骨螺钉为金属骨螺钉,其作为外体存在于骨组织中,只能通过骨整合与骨组织结合,无法随着骨再生被生理性的骨组织所取代。近年采用有聚乳酸为代表的可吸收高分子聚合物制备骨螺钉发展很快,其主要特点是可随着骨组织的再生,骨螺钉本身逐渐被吸收,并最终被新生的骨组织所取代。如高强度可吸收骨螺钉组合201120074842. 3,可吸收接骨螺钉200720005227. O。但是,可吸收骨螺钉吸收过程中,骨组织再生速度较慢,易造成骨缺损修复缓慢等问题。中国矫形外科杂志,2001年2期公开了骨修复中重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)成骨机理的研·究及其应用现状。采用微球技术,将BMP制备成活性稳定、长时间缓释的剂型。然而将rhBMP-制成缓释剂的现有报道中,缓释剂的包封率低,一般为84%,其缓释效果也达不到患者的病理需求。另外,在骨螺钉表面可通过涂层方式引入组织再生活性因子层,但由于螺钉旋入过程中的磨擦,组织再生活性因子涂层易于脱落,难以起到定时定域释放的作用。
技术实现思路
为了解决可吸收骨螺钉表面负载组织再生生物因子易脱落损失的难题,本专利技术的目的在于提供生物可吸收骨螺钉表面的、可负载缓释组织再生活性因子的骨螺钉。本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述骨螺钉的制备方法。为了实现本专利技术的目的,本专利技术的技术方案如下—种具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉,包括螺杆,在螺杆外周设有螺纹,所述螺纹包括螺纹牙和牙底,其中,在所述螺纹牙底上和/或所述螺纹牙上距离螺纹牙根部三分之一以下部位设有lunT50um孔状结构,所述孔状结构中载有缓释生物因子rhBMP-2。优选的,所述rhBMP-2为粒度为lum,包封率为大于98. 86%的微球。进一步地,本专利技术提供了制备上述具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉的方法,包括以下步骤(I)制备表面具有lunT50um孔状结构的骨螺钉;(2)制备粒度为lum,包封率为大于98. 86%的rhBMP-2微球;(3)将步骤(2)所得的rhBMP-2微球灌入步骤(I)所得的骨螺钉中。其中,步骤(I)制备表面具有lrniT50Um孔状结构的骨螺钉,具体包括以下步骤Ia)将氯化钠颗粒研磨筛分,获得所需的与孔尺寸相对应的、粒度在I微米50微米颗粒,并按5(T200g/L的比例分散在有机溶剂二氧六环中,形成分散液A ;Ib)将骨螺钉浸在步骤Ia)所得分散液A中,以1(Γ30厘米/分钟的速度提拉出溶液,并烘干;Ic)将步骤Ib)所得骨螺钉在13(T180°C的烘箱中存放2 20分钟后取出,以与螺纹牙底形状一致,且最大宽度不大于螺纹牙三分之一高度处宽度的金属辊沿螺纹牙底和螺纹压牙根部滚压;Id)以压缩空气吹去骨螺钉表面未被压入的氯化钠颗粒,之后将骨螺钉浸入去离子水溶液中去除氯化钠颗粒,烘干后即得所述表面可承载组织再生活性因子的骨螺钉。其中,所述(2)制备粒度为I μ m,包封率大于98. 86%的rhBMP-2微球,优选的,采用水包油包水(W/0/W)超声复乳法。所述超声复乳法是指参考文献Diederik等在Biomaterials 29 (2008) 3245 3252发表的 Retention of in vitro and in vivo BMP-2 bioactivities in sustaineddelivery vehicles for bone tissue engineering 中提至Ij的超声复乳法。具体的,本专利技术中超声复乳法制备步骤如下2a) 50 μ g rhBMP-2 加入 150 μ I PBS 液(ΡΗ7· 40. 01 ),吸液枪吸出 I μ I 置于 ImL玻璃离心管内,留待ELISA测定(其中含rhBMP-20. 33 μ g),400mg PLGA (分子量I万,75/25末端为C00H)溶于ImL CH2CL2中,作为油相;用移液枪将内水相加至油相中,超声30秒,形成白色均匀的W/0 —级乳,立即将其用ImL注射器16号针头吸入,换9号针头加至60mL在高速匀浆器5600rpm条件下搅拌2%PVA中(冰浴)1分钟,形成二级乳,磁力搅拌器低速挥发3h。离心、留取上清液(共4次上清液)。2b)在真空干燥器内,先加入无水P2O5作为干燥剂,抽真空后置于4°C冰箱,得均匀粉末状的rhBMP-2微球 。本专利技术采用水包油包水(W/0/W)超声复乳法,其转速为5600rpm,制备出粒度在I微米左右rhBMP-2微球,以往文献报道rhBMP-2粒径为20-30微米,本专利技术制备的I微米微球,更适合骨钉表面多孔的涂层。本专利技术制备过程中选用玻璃容器(防止塑料对蛋白的吸附)、全程冰浴、调整合适的转速等,采用酶联夹心法,测得包封率高达98. 86%,较以往文献报道均高。其中,步骤(3 )还包括向所得的rhBMP-2微球中加入医用胶;优选的,所述rhBMP-2微球与所述医用胶的质量体积比为5:lmg/mL。其中所述医用胶为康派特医用胶,利用该医用胶良好的流动性,按比例将rhBMP-2微球加入该医用胶中,制备成混悬液,并利用其良好的流动性,将该混悬液灌入骨钉的微孔中。本专利技术使用的康派特医用胶成胶后具有多孔结构和很强的粘附力,其能够控制rhBMP-2微球的突释,使rhBMP-2微球8小时内释放20%左右,总的缓释时间达I个月。本专利技术的有益效果如下本专利技术利用氯化钠颗粒压入法在可吸收骨螺钉螺纹高度下三分之一以下包括螺纹底部的表面上制备造多孔结构,该方法操作简单、方便,其使用的氯化钠对骨钉没有任何负面影响,所得的多孔结构均匀、孔洞小,可承载和缓释组织再生活性因子。同时,由于孔结构处于螺纹底部,较少在螺钉旋入过程中与组织产生磨擦,可有效引入组织再生活性因子,进行缓释。此外,螺纹上部仍保持原有的光滑状态,易于骨螺钉的旋入。另外,本专利技术rhBMP-2微球粒径小仅为I微米左右,包封率高达98. 86%以上,更适合骨钉表面多孔的涂层。本专利技术使用康派特医用胶控制rhBMP-2微球的突释,8小时内释放20%左右,且达长时间缓释,约I个月,使本专利技术的可吸收骨螺钉对固定的骨组织或肌腱起到了更好的修复作用。总之,本专利技术成功解决了可吸收骨螺钉表面负载组织再生生物因子易脱落损失的难题,具有很强的实用价值。本专利技术提供的可吸收骨螺钉复合rhBMP-2微球具有长时间缓释,早期促进骨长入的作用,可广泛用于固定肌腱的界面螺钉、肩关节铆钉。附图说明图1为本专利技术骨螺钉的螺纹局部剖面示意图(其中h代表螺纹牙的高度,d为离螺纹牙根部三分之一以下部位的微孔位置)。图中标号如下螺纹牙1,牙底2,孔状结构3,螺纹牙根部11,螺纹牙顶部12。具体实施例方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所涉及到的药品,如二氧六环等,均为商业购买;所用的仪器,如超声仪、烘箱、移液枪、匀浆器等,均为市场上购买到的常规实验仪器;实验所涉及到的方法,如研磨、搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉,包括螺杆,在螺杆外周设有螺纹,所述螺纹包括螺纹牙和牙底,其特征在于,在所述螺纹牙底上和/或所述螺纹牙上距离螺纹牙根部三分之一以下部位设有1um~50um孔状结构,所述孔状结构中载有缓释生物因子rhBMP?2。
【技术特征摘要】
1.一种具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉,包括螺杆,在螺杆外周设有螺纹,所述螺纹包括螺纹牙和牙底,其特征在于,在所述螺纹牙底上和/或所述螺纹牙上距离螺纹牙根部三分之一以下部位设有lunT50um孔状结构,所述孔状结构中载有缓释生物因子rhBMP-2。2.根据权利要求1所述的骨螺钉,其特征在于,所述rhBMP-2为粒度为lum,包封率为大于98. 86%的微球。3.一种制备权利要求1或2所述具有缓释生物因子的可吸收骨螺钉的方法,其特征在于,包括以下步骤(1)制备表面具有lunT50um孔状结构的骨螺钉;(2)制备粒度为lum,包封率为大于98.86%的rhBMP-2微球;(3)将步骤(2)所得的rhBMP-2微球灌入步骤(I)所得的骨螺钉中。4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,步骤(I)制备表面具有lunT50um孔状结构的骨螺钉,具体包括以下步骤Ia)将氯化钠颗粒研磨筛分,获得所需的与孔尺寸相对应的、粒度在I微米50微米颗粒,并按5(T200g/L的比例分散在有机溶...
【专利技术属性】
技术研发人员:李众利,傅仰木,金攻,李玲玲,王刚,王美娜,
申请(专利权)人:北京中奥汇成生物材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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