CN104511050A - 一种可降解吸收的人工韧带 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可降解吸收的人工韧带，所述人工韧带由多股镁基金属丝线编织成。本发明提供的可降解吸收的人工韧带可为人体自身的韧带组织所替代，解决现在目前非吸收人工韧带疲劳断裂的问题，使人工韧带可以长期使用；镁基金属降解后释放的金属离子也具有改善局部环境，改善关节炎的症状，加速韧带的修复；复合的I型胶原蛋白、硫酸软骨素或氨基葡萄糖等可与镁基金属协同加速韧带的修复，能促进细胞代谢、抗炎及加速伤口愈合等作用亦有促进软骨再生，改善关节功能，从而治疗骨关节炎。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗植入物，尤其涉及一种可降解吸收的人工韧带。
背景技术
随着国民身体素质的提高，运动性损伤也越来越多，运动性损伤造成的韧带断裂，通常需要应用韧带植入物。而韧带断裂或修复不良往往造成关节不稳定，进一步的引起关节软骨损伤而导致骨关节炎。因此，寻找一种安全可靠、可降解、能预防治疗骨关节炎的人工韧带具有重要的临床价值。
目前主要存在两类人工韧带，一类主要由高分子材料组成。例如CN102178979A公开了一种人工韧带，由Ｉ型胶原蛋白∕聚乙烯醇共聚纤维编织而成，力学性能与人体韧带相近，能提供正常韧带的功能，满足人正常生理活动的需要；又如CN101147811A公开了一种组织工程化韧带修复材料，包括（a）适于植入人体关节腔内力学适应性、纳米纤维化的纳米微导引体；（b）药学上可接受的生物可降解材料；（c）导引体表面组合结合有优化控释动力学的韧带促愈因子或／和韧带成纤维细胞或干细胞，该组织工程化韧带修复材料可有效地治疗韧带缺损。但是这类主要由高分子材料组成的人工韧带通常不可降解或降解速度慢，常常导致术后黏。另一类主要由可吸收缝线和I型胶原等可降解材料组成。例如CN101332134A公开了一种人工肌腱或韧带，具有单一纵向孔隙的柱状胶原蛋白体，并且其中配有固定缝合线，具有结构稳定、生物相容性好、可降解吸收，再生组织以及减少／防止组织粘连的特点。又如CN20081224A公开了一种可吸收人工韧带的制造方法，由可吸收缝合线与生物支架材料复合而成，具有抗张能力强、可被人体正常韧带组织替代等优点。但是由可吸收缝线和I型胶原等可降解材料组成的人工韧带存在强度不足以及无法治疗骨关节炎的作用的缺陷。
因此本领域亟需寻找一种安全性好、可降解再生修复韧带、且能预防和治疗骨关节炎的人工韧带。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可降解吸收的人工韧带，具有良好的生物相容性和满意的力学强度，缓慢降解释放并诱导韧带再生修复，具有潜在的治疗骨关节炎等作用。
本发明提供了一种可降解吸收的人工韧带，所述人工韧带由多股镁基金属丝线编织成。
优选地，所述所述镁基金属丝线的表面涂覆有生物制剂。
优选地，所述镁基金属丝线的表面设有可降解涂层。
进一步优选地，所述可降解涂层的表面涂覆有生物制剂。
其中，所述可降解涂层包括且优选组成为可降解高分子涂层和/或可降解陶瓷涂层。
所述可降解高分子涂层的组成成分优选为聚羟基乙酸、聚乳酸、L-聚乳酸、聚己酸内酯、聚羟基丙烯酸酯、聚对二氧杂环乙烷酮、聚酸酐、聚膦腈、氨基酸类聚合物、聚B-羟基丁酸酯和羟基戊酸脂及其共聚物中的一种或多种任意组合。
所述可降解陶瓷涂层的组成成分优选为羟基磷灰石、含锶羟基磷灰石、含硅羟基磷灰石、B-磷酸三钙和磷酸氧四钙的一种或多种任意组合。
所述可降解高分子涂层厚度优选为0.01-5mm，更优选为0.05-4.5mm，更优选为0.1-4mm，更优选为0.1-3mm，更优选为0.1-2.5mm。
所述可降解陶瓷涂层的厚度优选为0.01-5mm，更优选为0.05-4.5mm，更优选为0.1-4mm，更优选为0.1-3mm，更优选为0.1-2.5mm。
优选地，所述人工韧带的表面涂覆有生物制剂。
本发明上述内容中所述的生物制剂优选为Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、硫酸软骨素中的一种或多种。
根据疾病性质和治疗需要，所述镁基金属丝线可以选择纯镁或与其他元素组合的镁基合金。
优选地，所述镁基合金中镁元素的含量为≥90wt%，更优选为≥92wt%，更优选为≥94wt%，更优选为≥96wt%更优选为≥97wt%，更优选为98-99.9wt%。
所述镁基合金中除镁元素外，还可以含有铜、锌、锰、硒、锶、钙、铁、锆、锡、镍、铝、银等中的一种或多种，和/或稀土金属中的一种或多种。
所述稀土金属包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。
所述镁基金属丝线的直径优选为＜5mm，更优选为小于1mm，更优选为0.01-0.8mm，更优选为0.05-0.7mm，更优选为0.1-0.3mm。
本发明提供的可降解吸收的人工韧带可为人体自身的韧带组织所替代，解决现在目前非吸收人工韧带疲劳断裂的问题，使人工韧带可以长期使用；镁基金属降解后释放的金属离子也具有改善局部环境，改善关节炎的症状，加速韧带的修复；复合的I型胶原蛋白、硫酸软骨素或氨基葡萄糖等可与镁基金属协同加速韧带的修复，能促进细胞代谢、抗炎及加速伤口愈合等作用亦有促进软骨再生，改善关节功能，从而治疗骨关节炎。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，以更好地理解本发明。
实施例1
将10根直径为0.1mm的Mg-Mo-Zn合金丝线（镁的含量为90wt%）编织成人工韧带主体。上述每一根Mg-Mo-Zn合金丝线表面设有钙磷涂层，含涂层的镁合金涂覆有Ⅰ胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。编织得到的人工韧带主体的表面亦涂覆Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。
生物安全性：按照GB/T16886所述实验方法进行生物学评价。实验结果表明，本实施例制得的人工韧带对成骨细胞和软骨细胞没有明显的细胞毒性和凝血性，没有明显的致敏、刺激和遗传毒性。
降解性能实验：将5cm长的本实施例制得的人工韧带植入大鼠皮下，16周降解30%，32周降解50%。
动物植入试验：
30只骨关节炎模型的新西兰兔分成A、B两组，每组15只。切断前交叉韧带，用本实施例制得的人工韧带（A组）和可吸收缝线人工韧带（B组）平行替代断裂韧带，缝合伤口，石膏固定。
拆除石膏后，A组动物100%行走步态正常，B组动物90%行走步态正常。
15周后处死动物后，将肌腱组织和关节软骨取出。发现A组关节炎症状改善，B组没有明显改善。A组韧带切片发现接触端端部位可见50-80%数量不等的正常韧带通过断端连接面形成新韧带，B组只有15-30%左右。
实施例2
将6根直径为0.2mm的纯镁丝线编织成人工韧带主体。上述每一根纯镁丝线表面设有聚乳酸涂层，含涂层的镁合金涂覆有Ⅰ胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。编织得到的人工韧带主体的表面亦涂覆Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。
实施例3
将4根直径为0.6mm的Mg-Zn线（镁的含量为97wt%）编织成人工韧带主体。上述每一根镁丝线表面设有聚乳酸涂层，含涂层的镁合金涂覆有Ⅰ胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。编织得到的人工韧带主体的表面亦涂覆Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。
实施例4
将6根直径为0.3mm的Mg-Zn-Ca丝线（镁的含量为96wt%）编织成人工韧带主体。上述每一根镁丝线表面设有聚乳酸涂层，含涂层的镁合金涂覆有Ⅰ胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。编织得到的人工韧带主体的表面亦涂覆Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。
实施例5
将6根直径为0.25mm的Mg-Zn-Sr丝线（镁的含量为96wt%）编织成人工韧带主体。上述每一根镁丝线表面设有聚乳酸涂层，含涂层的镁合金涂覆有Ⅰ胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。编织得到的人工韧带主体的表面亦涂覆Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、或硫酸软骨素等生物制剂。
按照GB/T16886所述实验方法对实施例2-5提供的人工韧带进行生物学评价。实验结果表明，本发明提供的人工韧带对成骨细胞和软骨细胞没有明显的细胞毒性和凝血性，没有明显的致敏、刺激和遗传毒性。
按照实施例1类似的方法，对实施例2-5提供的人工韧带进行降解性能实验和动物植入试验。降解实验结果显示，本发明提供的人工韧带16周降解25-35%，32周降解45-60%。动物植入试验结果显示，拆除石膏后，A组动物100%行走步态正常，B组动物90%行走步态正常；A组关节炎症状改善，B组没有明显改善；A组韧带切片发现接触端端部位可见50-80%数量不等的正常韧带通过断端连接面形成新韧带，B组只有15-30%左右。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种可降解吸收的人工韧带，其特征在于，所述人工韧带由多股镁基金属丝线编织成。
2.据权利要求1所述的人工韧带，其特征在于，所述镁基金属丝线的表面涂覆有生物制剂。
3.根据权利要求1所述的人工韧带，其特征在于，所述镁基金属丝线的表面设有可降解涂层。
4.根据权利要求3所述的人工韧带，其特征在于，所述可降解涂层的表面涂覆有生物制剂。
5.根据权利要求3所述的人工韧带，其特征在于，所述可降解涂层包括可降解高分子涂层和/或可降解陶瓷涂层。
6.根据权利要求5所述的人工韧带，其特征在于，所述可降解高分子涂层的组成成分为聚羟基乙酸、聚乳酸、L-聚乳酸、聚己酸内酯、聚羟基丙烯酸酯、聚对二氧杂环乙烷酮、聚酸酐、聚膦腈、氨基酸类聚合物、聚B-羟基丁酸酯和羟基戊酸脂及其共聚物中的一种或多种任意组合。
7.根据权利要求5所述的人工韧带，其特征在于，所述可降解陶瓷涂层的组成成分为羟基磷灰石、含锶羟基磷灰石、含硅羟基磷灰石、B-磷酸三钙和磷酸氧四钙的一种或多种任意组合。
8.根据权利要求1所述的人工韧带，其特征在于，所述人工韧带的表面涂覆有生物制剂。
9.根据权利要求2、4或8所述的人工韧带，其特征在于，所述生物制剂为Ⅰ型胶原蛋白、氨基葡萄糖、硫酸软骨素中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的人工韧带，其特征在于，所述镁基金属丝线为纯镁或镁基合金，所述镁基合金中镁的含量为≥90wt%。
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| CN102488570A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-06-13 | 东华大学 | 人工韧带用材料 |
| WO2013034466A1 (de) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | Syntellix Ag | Verfahren zur erzeungung eines medizinischen implantats aus einer magnesiumlegierung |
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