CN104548206A - 一种骨修复材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种骨修复材料，所述骨修复材料由以下步骤制成：步骤1，将哺乳动物脊骨、股骨的松质骨部分切成小块后水煮、干燥；步骤2，将松质骨用磷酸浸泡；步骤3，将松质骨放置于高压锅内蒸煮后，用去离子水漂洗后干燥；步骤4，将松质骨进行改性处理；步骤5，将松质骨放到高温炉中煅烧。所述骨修复材料，其成分中羟基磷灰石(HA)与β-磷酸三钙(β-TCP)的比例为1∶4至4∶1之间，既克服了HA过于稳定、β-TCP降解过快的缺点，又可以通过两者之间的比例调节材料的降解速度，使它的降解速度与周围骨组织的生长速度相匹配，具有明显的促进骨愈合的作用；并且具有一定的硬度和强度，易于塑性且来源丰富，解决了人工合成材料在孔隙率、孔隙交通、孔隙大小等方面的制作难题。
Description
技术领域
本发明属于医用生物材料领域，涉及一种骨修复材料，用于人体骨缺损处的骨填充、修复。
背景技术
我国正步入老龄化社会，增龄性改变和伴随发生的疾病将导致大量的骨缺损重建需求，传统的植骨支架材料包括异种骨、同种异体骨、合成材料等，以上材料都存在一定的局限性：同种异体骨来源有限；异种骨存在来源和价格问题，同时有传播疾病，引起宿主免疫排斥反应等风险；合成材料的孔隙率、孔隙交通、孔径大小等方面与人体松质骨不同，对细胞的黏附与增殖不利，较难促进成骨细胞的分化成熟。
羟基磷灰石(HA)是煅烧骨的主要成分，也是人体骨组织中无机质的主要成分，与人体组织有良好的生物相容性，但HA在体内降解较慢，骨组织在短期内不易生成。β-磷酸三钙(β-TCP)不但具有良好的生物相容性，而且具有良好的生物降解性，其降解产物Ca2+、PO4 3-等离子可进入活体体液，为新骨的形成提供丰富的Ca、P等有益元素，促使新骨的形成，但β-TCP在体内的降解速度稍快，与新骨生长速度不匹配。因此，需要对用于骨修复材料进行进一步研究，以满足人体骨缺损处骨修复的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种骨修复材料，该骨修复材料对骨生长有一定的骨诱导活性，能有效的促进骨缺损区的骨组织的新生和重建。
本发明的技术解决方案如下：
一种骨修复材料，其特征在于，所述骨修复材料由以下步骤制备：
步骤一，取哺乳动物脊骨、股骨的松质骨部分切成小块后水煮、干燥；
步骤二，将干燥后的松质骨用磷酸溶液浸泡；
步骤三，将磷酸溶液浸泡后的松质骨放置于高压锅内蒸煮，将蒸煮后的松质骨用去离子水漂洗数次，至pH值为7时干燥；
步骤四，将干燥后的松质骨进行改性处理；
步骤五，将改性处理后的松质骨放到高温炉中煅烧。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤一中的将哺乳动物脊骨、股骨的松质骨进行切块、水煮、干燥的方法是将脊骨、股骨部分的松质骨切成1cm3小块，放入锅中水煮3-4小时后，用清水漂洗数次，置于干燥箱中，120-140℃干燥6-8小时。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤二中所用的磷酸溶液，其浓度为0.5％-5％，浸泡时间为0.5-5小时。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤三中松质骨在高压锅中蒸煮的温度为125℃，时间为2-4小时。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤四中对松质骨改性处理的方法，是将松质骨完全浸没于浓度为0.5-5％的磷酸氢钠溶液，或浓度为0.5-5％的磷酸氢二钠溶液，浸泡1-3小时后，放置于干燥箱中，120-140℃干燥6-8小时。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤五中松质骨放在高温炉中煅烧，是将高温炉升温到300-400℃后，保温0.5-2小时；继续升温至500-600℃后，保温0.5-2小时；继续升温至700-800℃后，保温0.5-2小时；继续升温至900-1000℃后，保温0.5-2小时；继续升温至1000-1100℃后，保温0.5-2小时。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤五中高温炉的温升速度相同，均为5-20℃/分钟。
如上所述的骨修复材料，优选的，步骤五中松质骨在高温炉煅烧过程中持续通入氧气。
本发明骨修复材料是经过高温煅烧的纯无机物质，不存在任何抗原物质；经X射线衍射分析表明，其为含有羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)的双相复合材料；扫描电镜照片显示，其保留了天然骨的多孔结构及骨小梁，与人体骨结构相似、内表面积大、孔隙间相互交通，有利于成骨细胞的粘附和生长，以及纤维和血管长入。
本发明的优点是提供了一种骨修复材料，该骨修复材料为HA与β-TCP的双相复合材料，这样既克服了HA过于稳定、β-TCP降解过快的缺点，又可以通过控制两者之间的比例调节材料的降解速度，使它的降解速度与周围骨组织的生长速度相匹配；同时，其孔隙率、孔隙交通、孔隙大小与人体松质骨基本一致，利于骨细胞的增殖、分化。
说明书附图
图1为本发明骨修复材料的X射线衍射谱图
图2为本发明骨修复材料的电镜相片
具体实施方式：
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
选取健康、新鲜的9个月龄藏牦牛的脊骨松质骨，切成1cm3的小块，投入锅中水煮4小时，用清水冲洗数次后，置于干燥箱中，120℃干燥6小时。
将干燥后的松质骨浸没入浓度为3％的磷酸溶液中0.5小时后，用高压锅在125℃下蒸煮2小时，将蒸煮后的松质骨用去离子水漂洗数次至pH值为7，置于干燥箱中，120℃干燥6小时。
将松质骨完全浸没于浓度为3％的磷酸氢钠溶液浸泡1小时后，放置于干燥箱中，120℃干燥6-8小时。
将松质骨放在高温炉中煅烧，将高温炉升温到300℃后，保温0.5小时；继续升温至500℃后，保温0.5小时；继续升温至700℃后，保温0.5小时；继续升温至900℃后，保温0.5小时；继续升温至1000℃后，保温0.5小时。高温炉的温升速度相同，均为20℃/分钟。在煅烧过程中持续通入氧气。
Claims (8)
1.一种骨修复材料，其特征在于，所述骨修复材料由以下步骤制备：
步骤一，取哺乳动物脊骨、股骨的松质骨部分切成小块后水煮、干燥；
步骤二，将干燥后的松质骨用磷酸溶液浸泡；
步骤三，将磷酸溶液浸泡后的松质骨放置于高压锅内蒸煮，将蒸煮后的松质骨用去离子水漂洗数次，至pH值为7时干燥；
步骤四，将干燥后的松质骨进行改性处理；
步骤五，将改性处理后的松质骨放到高温炉中煅烧。
2.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤一中的将哺乳动物脊骨、股骨的松质骨进行切块、水煮、干燥的方法是将脊骨、股骨部分的松质骨切成1cm3小块，放入锅中水煮3-4小时后，用清水漂洗数次，置于干燥箱中，120-140℃干燥6-8小时。
3.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤二中所用的磷酸溶液，其浓度为0.5％-5％，浸泡时间为0.5-5小时。
4.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤三中松质骨在高压锅中蒸煮的温度为125℃，时间为2-4小时。
5.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤四中对松质骨改性处理的方法，是将松质骨完全浸没于浓度为0.5-5％的磷酸氢钠溶液，或浓度为0.5-5％的磷酸氢二钠溶液，浸泡1-3小时后，放置于干燥箱中，120-140℃干燥6-8小时。
6.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤五中松质骨放在高温炉中煅烧，是将高温炉升温到300-400℃后，保温0.5-2小时；继续升温至500-600℃后，保温0.5-2小时；继续升温至700-800℃后，保温0.5-2小时；继续升温至900-1000℃后，保温0.5-2小时；继续升温至1000-1100℃后，保温0.5-2小时。
7.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤五中高温炉的温升速度相同，均为5-20℃/分钟。
8.根据权利要求1所述的骨修复材料，其特征在于：步骤五中松质骨在高温炉煅烧过程中持续通入氧气。
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