[发明专利]一种具有治疗作用的拼接式人工骨填充缓释材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米生物医学领域，具体涉及一种具有治疗作用的拼接式人工骨填充缓释复合材料的制备方法。

背景技术

骨缺损指骨的结构完整性被破坏，是临床常见病。创伤、感染、肿瘤、骨髓炎手术清创、以及各种先天性疾病是导致骨缺损的主要原因。较小的骨缺损（通常指8mm以下），对于一个健康的非吸烟者来说，有可能自行愈合；但骨缺损过大，或者是在较小的骨头上的骨缺损，很难完全愈合，需要手术的干预，目前主要方法有以下几种：

1、骨移植，又分为自体骨移植，同种异体骨移植，异种骨移植。自体骨移植虽有明显的优点，如无排斥反应、无污染、材料成本低、可以完全吸收、能诱导骨重建。但存在极大缺点，如取骨的量较少、需要额外的取骨手术部位、增加了麻醉及手术的时间、并发症相对较高、取骨部位可能有长达半年或更长时间的疼痛或不适感。同种异体骨移植取自尸体骨，骨组织经过处理后已灭活，具有来源较自体骨丰富，免疫源性低，可提供结构支撑等优点；与自体骨比较，不能诱导骨愈合，同时也存在引起免疫反应、血源性疾病传播的可能性。异种骨移植取自动物的骨骼制成，由于不能100%确定这些材料无传染性污染物，有可能引起免疫反应。

2、人工骨：包括骨水泥（如磷酸钙骨水泥及丙烯酸酯类骨水泥 ）和生物陶瓷（如羟基磷灰石）。磷酸钙骨水泥是一种新型的骨修复材料，虽有较好的组织相容性，及可作为抗生素载体，在植入感染性骨缺损处发挥持续抗感染作用，但机械强度较低，不能用于负重骨的修复。丙烯酸酯类骨水泥能够及时塑形，且具有较好的力学性能；但生物相容性较差，缺乏骨传导性，聚合过程会发热引起周围骨坏死，在骨-水泥界面形成纤维组织，及不利于吸收，也不利于骨组织的长入。羟基磷灰石是生物相容性很好的骨修复材料，其修复主要体现在骨传导方面，可以为新骨的形成提供支架。但羟基磷灰石在体内降解的速度慢，不利于新骨的长入。

3、骨搬运技术。利用Ilizarov的牵张-成骨原理，在外固定架的辅助下，在骨缺损的近端或远端截骨，并将游离骨段搬运至骨缺损处的方法。在搬运的过程中，截骨处会长出新生的骨组织。虽不存在生物污染或生物相容性等问题，且适合任何类型骨缺损，但是需要的时间较长，期间需要患者及家属的积极配合。

4、组织工程骨，利用组织工程的手段，构建、培育活的骨组织，以修复或重建骨的结构，该技术目前仍处于研究阶段。

    综上所述，现有文献的报导中，尚未有关于本发明中所述的生物相容性及生物可降解纳米材料为载体附着物，通过静电纺丝技术制成纳米纤维薄膜，与特制粉末共同压制形成具有长期缓释作用并可进行快速拼接人工骨填充材料，以实现不同治疗作用及增强修复骨部位的耐牵拉性，防止患肢肌肉萎缩功能退化的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有治疗作用的拼接式人工骨骨填充缓释复合材料的制备方法。

本发明提出的具有治疗作用的拼接式人工骨骨填充缓释复合材料的制备方法，具体步骤如下：

以生物相容性且生物可降解纳米材料为载体附着物，添加具有不同治疗作用的药物通过静电纺丝技术纺成薄膜，所得薄膜与特制粉末交替放到模具里压制成可相互拼接且具有长期药物缓释作用的人工骨填充缓释复合材料；其中：控制静电纺丝的电压为10-15kv，流量为0.1-1ml/h，时间为1-5h；所述以生物相容性且生物可降解性纳米材料采用壳聚糖、甲壳素、葡聚糖、聚己内酯（PCL)、聚乳酸（PLA）或聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)等的一种或几种。

本发明中，所述具有不同治疗作用的药物为硫酸链霉素、青霉素、异烟肼、利福平、β-TCP、HA或促进骨生长的骨诱导生长因子等的一种或几种的组合。

本发明中，所述特制粉末为β-磷酸三钙（β-TCP）、羟基磷灰石（HA）、氯化钠（NaCl）、骨形态发生蛋白2（BMP2）或聚己内酯（PCL）等的一种或几种。

本发明中，通过对薄膜进行层压或者片压得到有机物和无机物的复合体人工骨。

本发明中，对薄膜进行层压或片压时的压力为5KPa-20KPa，时间为0.5-5min。

本发明中，压制成的人工骨置于50-85℃下2-30min使表面粉末进一步固化。

本发明中，压制产生的人工骨在二维或三维空间进行上下或者左右相互拼接成一个平面或者立体，可根据病人的不同需求将人工骨拼接成不同形状。

本发明中，根据不同病人的需要可以将纳米纤维薄膜压制成特异的可相互拼接人工骨。