[发明专利]天麻素在糖尿病环境中医用钛金属使用中的应用

说明书

天麻素在糖尿病环境中医用钛金属植入物使用中的应用。医用材料植入人体后，“材料‑骨”界面的组织修复主要涉及新生骨组织与材料的整合，其中负责成骨分化的成骨细胞在材料上的生物活性及功能决定了材料骨整合的效果。本发明通过在医用钛金属表面进行成骨细胞附着培养建立体外“钛‑骨”界面模型，使用治疗剂量的天麻素进行添加培养，证明了天麻素对糖尿病环境中“钛‑骨”界面成骨细胞生物学功能的改善作用。本发明解决了现有技术中糖尿病环境对“钛‑骨”界面成骨细胞造成氧化应激损伤，影响细胞生物功能并加重凋亡损伤，最终导致钛金属植入物骨整合不良和远期发生松动的临床问题，以提高医用钛金属植入物的稳定性。

技术领域

本发明属于医用生物材料领域，具体涉及天麻素在糖尿病环境中改善医用钛金属骨整合效果及长期稳定性的应用。

背景技术

钛金属是迄今为止应用范围最广的骨植入材料，然而在一些全身代谢性疾病人群如糖尿病患者中，钛金属植入物远期失稳率显著增高。有研究表明糖尿病患者脊柱螺钉松动率高达30%，10倍于正常人群。钛金属植入物远期失稳对患者造成极大的家庭和社会负担。随着糖尿病患者数量日益增加，临床上此类患者使用钛金属植入物进行内固定的需求也不断增加。因此，阐明钛金属植入物失稳的发生机制，并据此采取有效的改善措施是亟待解决的临床难题。

前期研究表明，糖尿病环境中“钛金属-骨质”界面上活性氧簇（reactive oxygenspecies，ROS）过量累积导致成骨细胞结构和功能受损是界面骨整合受损和钛金属植入物失稳发生的重要原因。对于糖尿病导致的氧化应激爆发致使钛金属植入物松动失稳这一核心问题，当前临床上尚缺乏有效的解决方法。现多采用口服降糖药或使用胰岛素皮下注射控制血糖的方法减少钛金属植入物松动的发生。然而对血糖的调控难以在短时间内改善界面局部骨质条件和结合强度，以满足内植物手术的迫切需求。

个别基础医学研究通过钛金属材料表面复合丝素蛋白、羟基磷灰石等可降解或不可降解生物涂层材料，在一定程度上提高了材料的骨整合效果，但表面涂层材料制备工艺复杂，成本较高，易磨损，体内降解产物安全性有待深入研究。抗氧化剂NAC在体外细胞实验中被证实具有改善成骨细胞功能的作用，然而NAC长时间作用于人体细胞的副作用尚不明确且价格昂贵；有部分学者尝试使用白藜芦醇（发明专利CN106176695A）等高分子化合物改善糖尿病环境中钛金属植入物的骨整合效果，然而此类化合物提取成本极高，人工合成的纯度和安全性同样有待证实，目前的临床应用有限。故需寻求更易提取、制备，能够大规模量产并用于临床的药物或化合物，以解决医用钛金属植入物在糖尿病环境中骨整合不良和远期发生松动的临床问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种天麻素在糖尿病环境中医用钛金属植入物使用中的应用，其目的是解决现有技术中糖尿病环境对“钛-骨”界面成骨细胞造成氧化应激损伤，影响细胞生物功能并加重凋亡损伤，最终导致钛金属植入物骨整合不良和远期发生松动的临床问题，以提高医用钛金属植入物的稳定性。

技术方案：

天麻素在糖尿病环境中医用钛金属植入物使用中的应用。

天麻素在糖尿病环境中医用钛金属植入物的药物和植入物的材料中的应用。

植入物药物为促进植入物骨整合的药物、钛金属的表面药物涂层、促进“钛-骨”界面成骨细胞在材料表面粘附状态的药物、提高糖尿病环境中“钛-骨”界面成骨细胞增殖水平的药物、促进糖尿病环境中“钛-骨”界面成骨细胞成骨分化的药物、抑制糖尿病环境中“钛-骨”界面成骨细胞病理性凋亡的药物、增强糖尿病环境中“钛-骨”界面成骨细胞抗氧化应激能力的药物和提高骨整合效果及远期稳定性的药物。

植入物的药物制成片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂、乳剂或注射剂。

植入物的材料为在制备糖尿病环境中医用钛金属植入物负载天麻素的功能化复合材料。

优点及效果：