[发明专利]一种同种异体骨移植替代材料纳米DBM

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，是一种骨移植用同种异体纳米脱钙骨基质材料纳米DBM。

背景技术

骨移植手术是临床中仅次于输血的常见组织移植术，各种原因造成的骨缺损的修复是骨科医生所需要面对的一个难题。另外，随着对疾病认识程度的加深外科技术的发展，脊柱外科、神经外科等对骨移植的需求也越来越大。

近10年来，骨移植替代物的研究是脊柱外科领域的热点之一。目前应用的骨移植替代材料主要有自体骨、异体骨和合成材料三类。理想的骨移植物应具备以下三个基本特点：1、含有骨诱导因子，可诱导多能干细胞向成骨细胞分化；2、含有骨传导基质，有利于骨修复过程中血管的长入，提供三维的立体骨架可引导骨修复朝一定的方向进行；3、含有骨生成细胞，有利于骨生成。自体骨因同时具备上述特点而至今仍是植骨融合的金标准，但是存在供骨量有限、延长手术时间、增加患者创伤以及供骨区长期麻木、疼痛等缺陷。合成性材料主要为羟基磷灰石(Hydroxyapatite HA)、磷酸三钙(TricalciumPhosphate TCP)、硫酸钙(Calcium Sulfate CS)、聚乳酸(Polylactic acid PLA)或这些材料的复合物。人工合成材料与自体骨、异体骨相比具有无毒、易于灭菌以及取用量无限制等优势，但其最大的缺陷是不具备骨诱导因子和骨生成细胞，仅具有骨传导性，易碎、剪切力小、抗骨折性能差。异体骨移植的优势在于良好的骨传导性，经过特定方法处理还可以保留骨诱导性，但其免疫排斥反应始终未得到根本解决，且可能导致细菌或病毒感染。

有一种由同种异体骨经特殊处理后制成的脱钙骨基质(DemineralizedBone Matrix，DBM)，采用改良Urist法制备，步骤为：

1.取材：将新鲜同种异体骨剔除骨膜和所有软组织并劈成骨块，刮除骨髓，用无菌净化水冲洗干净，置无水乙醇脱水、乙醚脱脂，通风干燥后置-80℃冰箱冻干备用。

2.脱脂：将上述骨块依次浸泡于无水乙醇、乙醚脱脂后，用蒸馏水反复冲洗去尽乙醚和溶解的油脂；

3.脱钙：以0.6N盐酸浸泡72小时，浸泡过程中不断搅拌，每12小时更换盐酸溶液一次，使所有的骨组织充分脱钙；用蒸馏水冲洗并蒸馏水浸泡过夜，充分去除骨块内的盐酸；将骨块依次浸泡于无水乙醇、乙醚脱脂后，置通风处自然挥发残余乙醚；

4.干燥、消毒：将上述骨块置37℃恒温干燥箱内干燥，三次称量恒重后将其分装密封；再用Co⁶⁰照射消毒，照射剂量为20KGy。即为DBM骨块。

[详见Reddi AH，Huggins C.Biochemical sequences in the transformation ofnormal fibroblasts in adolescent rats.Proc Natl Acad Sci USA，1972，69：1601-1605.]

DBM同时具有骨诱导和骨传导作用，且具有天然骨的组成成分，可以作为许多生长因子的天然载体，具有良好的生物学特性，因此在植骨融合术中的应用得到深入研究。但DBM作为骨移植替代物还存在如下不足：1.分批处理时存在骨诱导和骨传导性能差异；2.虽然DBM的抗原性较弱，但在少数受体内会表现出严重的免疫排斥反应而最终导致骨移植的失败；3.生物力学性能较差，不适合用于需要承受重力和其他应力的部位。这使得DBM的使用范围大大减小。

近年来纳米技术的突破性进展，对生物医学产生了巨大影响。纳米技术可大大改善生物材料的表面特性和内部结构，使生物材料的生物学性能大大提高，将纳米技术应用于骨移植材料的研究已成为这一领域的研究热点。但至今未见运用纳米技术制成同种异体纳米脱钙骨基质材料(简称纳米DBM)成功用于骨移植的报道。

发明内容

本发明的目的是为临床提供一种成骨诱导性及传导性好、抗原性低、可随意塑形的同种异体骨移植替代材料纳米DBM。

本发明纳米DBM的制备方法如下：

1)制备DBM骨块：采用改良Urist法按常规制备同种异体DBM骨块；

2)制备DBM粉末：将上述DBM骨块置于液氮冷冻粉碎机，在液氮的液面保持稍高于研磨球的情况下进行预粉碎，得DBM粉末；

3)制备纳米DBM：将上述DBM粉末置于超细研磨粉碎机内，加入适量蒸馏水，在17℃～25℃下进行研磨，转速由800r/min升至1200r/min，充分研磨后将匀浆进行高速离心，弃上清液，得纳米DBM。