[发明专利]一种具备可诱导性的人工骨

说明书

本发明公开了一种具备可诱导性的人工骨，包含羟基磷灰石、蚕丝提取物、胶原。本发明所述的人工骨拉伸断裂生长率为4.795％‑11.436％，拉伸断裂应力为2.313‑15.921MPa，弯曲模量为109.37‑526.63MPa、压缩模量为413.19‑893.93MPa。该材料是在宏观形态与微观结构方面都与人体自体骨高度相近的材料，可作为骨修复材料。同时，本发明还提供一种所述具备可诱导性的人工骨的制备方法。所述制备方法中蚕丝提取物中的丝素蛋白，可以为成骨细胞的生长提供附着位点，有利于成骨细胞的生长，起到了诱导骨生长的作用，同时经过处理过的丝素蛋白的降解性等得到提高。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，尤其是一种具备可诱导性的人工骨及其制备方法。

背景技术

人工骨材料中使用较多的为羟基磷灰石。尽管羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，是一种优良的硬组织替代材料，而且由于羟基磷灰石的晶粒具有表面效应和体积效应，在植入人体后能通过氢键与人体组织键合达到完美亲和，无免疫排异现象并且具有一定的骨传导性能，在力学和生物学方面具有很大的优越性和应用潜力，是一种理想的组织植入材料。但是，羟基磷灰石的脆性大且韧性低，不能用于负重部位骨缺损的修复，并且在体内难降解，限制了它在骨修复中的应用。

丝素是一种坚韧而有弹性的蛋白质。占蚕丝纤维总量的70-80％，其组成氨基酸，以甘氨酸、丙氨酸为最多，此二氨基酸的氮，约占总氮的80％。丝素蛋白本身具有良好的机械性能和理化性质，如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性生物相容性、缓释性等。研究表明其在人体内可降解并被吸收的高分子蛋白，有促进新骨生成的作用，对人体安全、亲和，无致敏反应。随着对其独特氨基酸组成及结晶结构等理化特性研究的深入，国内外对丝素的应用正从传统的纺织领域积极向多领域探索，丝素蛋白在生物医学材料领域的应用也日趋广泛和深入。除此之外，由于丝素蛋白经天然蚕丝提取得到，而蚕丝又是一种可再生资源，因此将丝素作为人工骨材料的添加成分，还能够降低其制造成本，满足医疗界和患者对人工骨的需求。

现有技术中对蚕丝中丝素蛋白取多用酶解脱胶法、尿素脱胶法、Na₂CO₃脱胶法等。但如果作为人工骨植入材料而言，其中的杂质的处理问题，对生物相容性产生了影响。而且，有研究表明：植入活体的丝素纤维，两个月内，其力学强度仍高于植入前力学强度的50％。植入体内的丝素纤维在一年里仍保持一定张力，而完全分解大约需要两年。这与新骨形成的速度相差较大，对骨诱导生长会产生一定影响。因此，目前人工骨的降解和力学性能、骨诱导能力、生物相容性等较差。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具备可诱导性的人工骨。所述人工骨能有效解决丝素在人体内弱降解性，使其与骨生长速率保持一致；由此提高人工骨的降解和力学性能以及拥有良好的骨诱导和生物相容性等特性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种具备可诱导性的人工骨，包含羟基磷灰石、蚕丝提取物、胶原。

优选地，所述的具备可诱导性的人工骨，包含以下重量份的成分：羟基磷灰石55-80份、蚕丝提取物15-45份、胶原5-15份、交联剂0-10份。

更优选地，所述的具备可诱导性的人工骨，包含以下重量份的成分：羟基磷灰石55-70份、蚕丝提取物15-30份、胶原5-10份、交联剂1-8份。

优选地，所述交联剂为PEG-4000或PEG-6000。

优选地，所述人工骨上具有相互连通的微孔。

更优选地，所述人工骨的孔径为120-450微米、孔隙率为50-80％。孔径和孔隙率的限制都保持与人自体骨相似。

为了解决现有人工骨中诱导新骨生长能力差或者诱导新骨生成过程中产生的副作用，人工骨力学性能不足，同时，本发明还提供一种所述的具备可诱导性的人工骨的制备方法，包括以下步骤：