[发明专利]一种具有再生能力的组织工程骨的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有再生能力的组织工程骨的制备方法，包括以下步骤：S1、胶原基质的制备；S2、间充质干细胞的制备；S3、骨髓的制备；S4、半成品组织工程骨的培养制备；S5、具有再生能力的组织工程骨的培养制备。该方法成骨诱导时间短，安全性高、成本低，不仅适用于简单的骨组织制作，制备出的组织工程骨在嵌入体内后可以完全和体内组织进行融合，进而生长成自身的一部分，达到组织再生的目的，完全避免了固定性的组织材料与机体生长和退化不能同步的问题，组织工程骨也可进行塑形、拼合和体内成熟，是较理想的再生医学终产品和材料性产品。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，具体涉及一种具有再生能力的组织工程骨的制备方法。

背景技术

由于某种因素如创伤、感染、肿瘤切除或先天性疾病等而使骨丧失了一些骨质，形成较大的间隙，称为骨缺损。骨缺损在临床上比较常见，其治疗一直是临床治疗的难点。骨移植为解决上述问题提供了可能，目前自体骨仍是骨移植来源的首选，但是其供给有限，应用时容易出现“拆东墙补西墙”的困境，难以满足临床需求。因此，找寻一种合适的骨移植替代物已成为研究和修复骨缺损的首要问题。

组织工程骨技术是将种子细胞接种于各种支架材料上，细胞外基质的分泌和材料的吸收协调进行，最终形成由细胞和细胞外基质组成的与材料形状相同的新生组织，达到结构与功能的良好修复。随着技术的发展，可吸收和组织兼容性较好的材料也被用于骨缺损的治疗，但目前组织工程材料和组织工程骨难以形成血管，并形成骨生成和吸收的平衡状态，再生组织与正常组织在结构和功能上仍存在很大的区别，在骨缺失治疗中难以完成血管的生成和骨髓的重建，不能完全替代缺失的功能。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有再生能力的组织工程骨的制备方法，该方法制备出具有血管形成和骨髓生成能力的再生组织工程骨，在体内某些骨质完全缺失的情况下进行重建，植入体内后在一定条件下生长为功能性的具有骨髓和血管的骨质。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种具有再生能力的组织工程骨的制备方法，包括以下步骤：

S1、胶原基质的制备：将无菌、具有生物活性且未变性的Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原或复合型胶原加入至无菌管中，向其中加入在4℃下预冷的低糖DMEM培养基，在4℃温度下经充分混合后，静置备用；

S2、间充质干细胞的制备：选取状态良好的人间充质干细胞按1×10⁷个细胞/cm²的浓度悬浮至诱导培养基中得到细胞悬液；

S3、骨髓的制备：将新鲜骨髓用5倍量的生理盐水悬浮，离心弃去上清液，将下层骨髓沉淀用生理盐水充分悬浮，即得骨髓悬液备用；

S4、半成品组织工程骨的培养制备：向步骤S2中得到的细胞悬液中加入步骤S1中得到的胶原基质，充分混合后，将其移入至透析袋中，固定透析袋，用注射针头纵向穿透，在穿孔处插入管式半透膜进行组装；组装完毕后将透析袋放入培养器皿中，加入足量的低糖DMEM诱导培养基，经培养得到半成品组织工程骨；

S5、具有再生能力的组织工程骨的培养制备：将步骤S4中的培养器皿中的透析袋去除，将透析袋中的管式半透膜抽出，并加步骤S3中得到的骨髓悬液注入至管式半透膜抽出后留下的孔洞处，然后将透析袋置于培养器皿中，加入含有10％血清替代品的低糖DMEM诱导培养基浸没组织，并于37℃、二氧化碳含量为5％的培养箱中继续培养24小时，随后去除外侧透析袋，即得可移植使用的具有再生能力的组织工程骨。