[发明专利]骨软骨支架及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种骨软骨支架及其制备方法和应用。该骨软骨支架包括软骨层、黏连层和骨层，所述黏连层的两侧分别与所述软骨层和所述骨层连接；所述软骨层、所述黏连层和所述骨层中的一种或多种为多孔结构。该骨软骨支架可以用于修复骨软骨缺损中，能够充分地捕获细胞，骨软骨损伤修复功能强，且操作简便。

技术领域

本发明涉及一种骨软骨支架及其制备方法和应用。

背景技术

关节软骨病变作为一个基本的病理过程，几乎参与了所有临床常见的关节疾病病理变化早期阶段。由于软骨组织内缺乏血管和淋巴分布，软骨细胞含量少，缺少细胞分化所必须的祖母细胞且包埋于稠厚的细胞外基质中，迁徙难度大，无法有效移动到损伤部位参与修复，因此其自我修复能力非常差，即使是微小的软骨缺损也难以自然修复。组织工程技术的出现为关节软骨损伤的治疗提供了一种全新的思路和方法。

目前组织工程骨软骨支架设计主要分为以下几类：1)骨采用支架而软骨不采用支架，即在骨支架上方直接种植上高密度的软骨细胞；2)采用适合骨、软骨构建的两种支架材料，分别在体外培养形成组织工程骨和软骨，然后粘合、或手术缝合、或顺序植入等方法将组织工程骨和软骨部分组装成组织工程骨软骨复合体；3)骨和软骨皆采用相同的支架材料的一体化单层支架；4)骨软骨部分分别采用两种不同的支架材料构建的一体化的双层支架。

双层骨软骨支架，由于其分层结构是根据骨和软骨生长的需要而设计的，因此具有更优良的特性。然而目前这种骨软骨双相支架也存在以下问题：1)上层软骨材料力学性能差，植入体内后吸水变形，降解速率快；2)修复后的软骨是纤维软骨而不是透明软骨；3)新生软骨与周边软骨组织整合不良。已有的临床产品，通过灌注来修复骨软骨缺损，没有通孔结构，细胞无法进入支架内部，只在表面停留，修复效果不好；另外，还可能长成瘢痕组织或者骨化成骨；4)连接部力学强度不够，容易分离；容易阻碍骨层软骨层的贯通，导致细胞移行、营养物质输送障碍。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的骨软骨支架捕获细胞不足、损伤修复功能差的缺陷，从而提供了一种骨软骨支架及其制备方法和应用。本发明的骨软骨支架能够充分地捕获细胞，骨软骨损伤修复功能强，且操作简便。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种骨软骨支架，其包括软骨层、黏连层和骨层，所述黏连层的两侧分别与所述软骨层和所述骨层连接；所述软骨层、所述黏连层和所述骨层中的一种或多种为多孔结构。

本发明中，较佳地，所述软骨层、所述黏连层和所述骨层均为多孔结构；更佳地，所述软骨层的孔、所述黏连层的孔与所述骨层的孔连通。所述软骨层的孔、所述黏连层的孔与所述骨层的孔可完全对齐或不完全对齐，较佳地为完全对齐。

本发明中，所述软骨层和/或所述骨层的孔的孔径为50～350μm，较佳地为200～280μm，例如250μm；较佳地，所述骨层的孔的孔径与所述软骨层的孔的孔径相等。所述软骨层和所述骨层的孔径的选择均是为了适合捕获细胞和细胞生长。

本发明中，所述软骨层和/或所述骨层的孔的分布方式较佳地为垂直交叉排列。

本发明中，所述软骨层和/或所述骨层的孔隙率为20％～70％，较佳地为40％～60％，例如50％。

本发明中，所述骨软骨支架的孔隙率可为20％～70％，较佳地为40％～60％，例如50％。

本发明中，所述黏连层是指所述软骨层和所述骨层之间的过渡层，能够实现所述软骨层和所述骨层的连接，不一定通过粘结作用连接。

较佳地，所述黏连层不覆盖或部分覆盖所述骨层和/或所述软骨层的孔。也就是说，所述黏连层仅覆盖所述骨层和所述软骨层的非孔区域的部分或全部，以保证黏连层不堵塞骨层和软骨层的孔。所述黏连层的孔可与所述软骨层的孔和所述骨层的孔一致，保证三层贯通。