[发明专利]人工关节表面rhBMP-2缓释涂层增强关节稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及增强关节稳定性的方法。

背景技术

人工关节置换已成为骨科常规治疗手段，但假体的松动是人工关节置换术的首要并发症 。稳定性是决定关节使用寿命及应用质量的关键，对于生物力学固定的人工关节，界面的骨 性结合程度是其稳定性的决定因素。骨组织形成是一个由多种因素调节的复杂而有序的过程 ，骨形态发生蛋白(BMP)是其中唯一能够单独诱导间充质细胞向骨组织方向分化的生长因 子，是骨组织形成过程中最关键的调节因子，通过对细胞受体水平的调节，与其它因子协同 ，诱导细胞向骨及软骨方向转化。

目前，人工关节多采用HA(hydroxyapatite羟基磷灰石)涂层，HA涂层的假体在促进假体 与骨之间的结合牢度，以及加快假体稳定性方面都有着很大的作用；但是，HA涂层只能起到 一定的骨传导作用，在体内将逐步降解，而且不能提供骨诱导因子和骨细胞，最终仍会影响 假体的稳定性，导致关节松动。也有在人工关节表面采用HA涂层与BMP-2相结合的例子，但 是直接应用BMP-2是一次性投药，且应用于体内的BMP-2很快被稀释和组织吸收，同时BMP-2 半衰期很短(t1/2＜0.1day)，不符合BMP-2诱导成骨的自然规律，导致BMP-2难以在新骨形成 的全过程中发挥其诱导成骨作用。还有采用BMP-2与聚乙二醇(PEG)相结合的研究，达到了 缓释的作用，但是缓释的作用的时间是不可控的。

发明内容

本发明为了解决现有人工关节表面采用HA涂层与BMP-2相结合的方法存在BMP-2难以在新 骨形成的全过程中发挥其诱导成骨作用；采用BMP-2与聚乙二醇相结合的方法存在缓释的作 用时间不可控的问题，而提供人工关节表面rhBMP-2缓释涂层增强关节稳定性的方法。

人工关节表面rhBMP-2缓释涂层增强关节稳定性的方法按以下步骤实现：一、将35～ 60mg的乙基纤维素(EC)和8～12mg的聚乙二醇(PEG)4000加入到1.5～3ml的氯仿中，然后在 25℃下超声溶解，再加入1mg的BMP-2，超声分散后得BMP-2混合液；二、将BMP-2混合液喷 涂在人工股骨柄上，然后置于超净工作台中晾干，封装于封口袋中，低温消毒，即完成；其 中步骤二中BMP-2混合液喷涂厚度为30±10μm。

本发明采用的聚乙二醇(PEG)化学结构：HO(CH₂CH₂O)_nH，由环氧乙烷聚合而成，具有 与各种溶剂的广泛相容性，是很好的溶剂和增溶剂，稳定、不易变质，药物相容性良好，促 进药物的释放及吸收，并使药物表面有光泽而且平滑，同时不易损坏；采用的乙基纤维素( EC)化学结构：[C₆H₇O₂(OC₂H₅)₃]_n，具有良好物理稳定性，在药物缓释释放等方面发挥独特 作用，用量的不同，可以有效的调节药物的释放速率。本发明以rhBMP-2、EC和PEG混合制成 人工关节柄缓释涂层，既能通过PEG的作用使rhBMP-2与关节表面结合均匀，紧密，涂层光滑 ，术中损失小，不易损坏，又能通过EC的作用达到良好的缓释效果，人工关节稳定性增强。 本发明中不使用PLGA等材料，也不需要将药物蛋白先制备成微球。本发明利用药物冻干粉中 蛋白质自身已经形成了微粒，然后将这种微粒通过简单的物理操作均匀分散在具有缓控释作 用材料的氯仿溶液中(此过程中蛋白质微粒保持不变)，挥干溶剂形成药物缓释体系。本发明 的缓释性能可以根据需要自行调整，如需要延缓药物释放，增加乙基纤维素的比例即可；如 需要加快药物释放，则只需增加PEG4000的比例，缓释时间易调控。

附图说明

图1是具体实施方式七中植入HA涂层假体的X线摄片图；图2是具体实施方式七中植入非 缓释rhBMP-2涂层假体的X线摄片图；图3是具体实施方式七中植入缓释rhBMP-2涂层假体的X 线摄片图；图4是具体实施方式七中植入HA涂层假体的CT图；图5是具体实施方式七中植入非 缓释rhBMP-2涂层假体的CT图；图6是具体实施方式七中植入缓释rhBMP-2涂层假体的CT图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组 合。