技术摘要:
本发明提供了一种同种骨修复材料。具体地本发明提供了一种纤维状同种骨材料和该同种骨材料的制备方法和使用方法。本发明的同种骨修复材料具备骨诱导活性并保留了大量哈氏系统结构。
背景技术:
社会人口老龄化、交通事故、自然灾害等原因造成的骨组织损伤的发病率剧增,已 经严重危害人类的生命健康。因此,对于骨缺损的修复已经成为近年来医学界不断深入研 究的课题。 自体骨移植被称为骨移植方面的“金标准”,因为它不会引起排斥反应、能与宿主 组织完美融合,但同时也存在明显的不足。自体骨移植一般取自患者髂骨,来源十分有限, 而且容易引起并发症、增加患者痛苦。 同种骨的移植具有悠久的历史,大量临床试验证实同种骨移植的成功率接近自体 骨。随着同种骨的大量应用,越来越多的品种和工艺制备得到不断完善和创新。 脱矿骨基质(demineralized bone matrix,DBM)是一种由胶原蛋白、非胶原蛋白 以及较低浓度的生长因子等组成的复合物天然骨移植材料。1965年,Urist首次在DBM中发 现可以诱导骨形成的物质,并将其定义为骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)。研究表明,DBM植入物是有效的、比较理想的骨修复支架材料。 由于其来源于新鲜同种异体骨,容易引起的免疫排斥反应,是移植失败的主要原 因,因此需要对其进行降抗原处理。然而,脱钙骨基质的抗原性与骨诱导性具有共同的物质 基础,在消除抗原性的同时也破坏了诱导成骨物质。 目前,DBM材料为粉末状或片状,使用效果尚难以令人满意。 综上所述,本领域迫切需要开发一种新的既具有优异骨修复性能、又具有低或无 免疫原性的骨修复材料。
技术实现要素:
本发明的目的就是一种新的既具有优异骨修复性能、又具有低或无免疫原性的骨 修复材料。 在本发明的第一方面,提供了一种同种骨修复材料,所述同种骨修复材料为纤维 状同种骨材料。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料为带状同种骨材料。 在另一优选例中,所述同种骨材料具有哈氏系统结构。 在另一优选例中,所述同种骨材料的厚度δ为0.001~2mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的厚度δ为0.02mm-1mm;优选地,所述的骨纤维 的厚度δ为0.05~0.5mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积S为0.9~120mm2。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积与厚度的比值即S/δ的值为3~ 3 CN 111569150 A 说 明 书 2/8 页 12000。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积与厚度的比值为9~5000;优选地为 9~1000;更优选地为9~500或9~300。 在另一优选例中,所述同种骨材料的长度范围(L范围)为0.1~200mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的长度范围为0.9~120mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平均长度为20~100mm。 在另一优选例中,约50%~90%的同种骨材料的长度L为30~80mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的宽度W为0.2~10mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平均长度为20~100mm。 在另一优选例中,约50%~90%的纤维状同种骨材料的长度L为30~80mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的宽度W为0.5~5mm;更优选地,为0.5~2mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料为干燥的。 在另一优选例中,所述同种骨材料的含水量为约1-5wt%,较佳地1.5-4wt%。 在另一优选例中,所述同种骨材料在复水后,呈半透明状,和/或呈浅白色至暖白 色。 在本发明的第二方面,提供了一种如第一方面所述的同种骨修复材料的制备方 法,所述的方法包括步骤: (1)提供经预处理的同种骨; (2)将经预处理的同种骨加工成纤维状,得到纤维状同种骨; (3)对步骤(2)得到纤维状同种骨进行脱矿处理,得到经脱矿的同种骨;和 (4)清洗,和/或干燥步骤(3)得到的经脱矿的同种骨,得到所述同种骨修复材料。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的清洗为用PBS,和/或水(优选地为纯水)清洗。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的清洗为用PBS清洗1~20次后,在用水清洗3~ 20次。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的干燥为冷冻干燥。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述冷冻干燥的温度为-80℃~-20℃。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述冷冻干燥的时间为1~14天。 在另一优选例中,步骤(1)中所述的经预处理的同种骨由同种骨原料通过预处理 步骤得到,且所述预处理步骤包括: (a)提供同种骨原料: (b)去除所述同种骨原料的软组织,得到去除软组织的同种骨;和 (c)对所述去除软组织的同种骨进行脱脂处理和病毒灭活处理,得到经预处理的 同种骨。 在另一优选例中,所述的同种骨原料为新鲜尸体骨。 在另一优选例中,步骤(c)中,所述脱脂处理为通过清洗进行脱脂处理 在另一优选例中,步骤(c)中,所述清洗为超声清洗。 在另一优选例中,步骤(c)中,所述脱脂处理的处理时间为1~7天。 在另一优选例中,所述脱脂处理和病毒灭活处理可以同时进行或者依次进行。 在另一优选例中,进行脱脂处理后再进行病毒灭活处理,或者进行病毒灭活处理 4 CN 111569150 A 说 明 书 3/8 页 后再进行脱脂处理。 在另一优选例中,步骤(3)中,所述的脱矿处理为用稀盐酸进行脱矿处理。 在另一优选例中,所述稀盐酸为0.1M-1M的盐酸水溶液。 在另一优选例中,步骤(3)中,所述脱矿处理的处理时间为0.1~96h;优选地,为 0.1-24h。 在本发明的第三方面,提供了如第一方面所述的同种骨修复材料的使用方法,包 括步骤:将如第一方面所述的骨修复材料与复水用液体混合复水,得到复水后的骨修复材 料。 在另一优选例中,所述复水用液体为生理盐水。 在另一优选例中,所述骨修复材料与生理盐水的用量比(g:ml)为1:(1~10);优选 地,为1:(3~7)。 在另一优选例中,所述的方法还包括:将复水后的骨修复材料与额外的治疗剂进 行混合,从而形成用于骨修复的制剂,其中,所述的额外的治疗剂选自下组:BMP、细胞因子、 成骨细胞、干细胞、抗生素、骨水泥、或其组合。 在另一优选例中,所述的方法还包括:将复水后的骨修复材料与自体血液和/或自 体骨碎片进行混合。 在另一优选例中,所述的方法是非治疗性和非诊断性的。 在本发明的第四方面,提供了一种促进新骨和/或骨髓形成的方法,所述方法包括 步骤: (i)将如第一方面所述的骨修复材料与复水用液体混合复水,得到复水后的骨修 复材料;和 (ii)将复水后的骨修复材料植入对象所需部位。 在另一优选例中,所述的方法是非治疗性和非诊断性的。 在本发明的第五方面,提供了一种所述同种骨修复材料的用途,用于促进新骨和/ 或骨髓形成。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料用于骨缺损、骨不连和/或骨延迟愈合或不 愈合的填充修复。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料用于脊柱融合、关节融合和/或矫形植骨修 复。 应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具 体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在 此不再一一累述。 附图说明 图1A显示了本发明不同厚度的同种骨修复材料复水后的效果。 图1B显示了本发明的同种骨修复材料复水后的效果。 图2为不同厚度的同种骨修复材料、普通松质骨粒的细胞毒性实验结果图。 图3为不同厚度的同种骨修复材料、普通松质骨粒的共同培养细胞形态图。 图4为不同厚度脱矿骨纤维在裸鼠体内异位成骨HE染色结果图。 5 CN 111569150 A 说 明 书 4/8 页 图5显示了已被植入同种骨修复材料样品的裸鼠。 图6显示了本发明同种骨修复材料的样品。 图7显示了图6同种骨修复材料复水后的样品。 图8为本发明同种骨修复材料的骨纤维扫描电镜图片(×100)。
本发明提供了一种同种骨修复材料。具体地本发明提供了一种纤维状同种骨材料和该同种骨材料的制备方法和使用方法。本发明的同种骨修复材料具备骨诱导活性并保留了大量哈氏系统结构。
背景技术:
社会人口老龄化、交通事故、自然灾害等原因造成的骨组织损伤的发病率剧增,已 经严重危害人类的生命健康。因此,对于骨缺损的修复已经成为近年来医学界不断深入研 究的课题。 自体骨移植被称为骨移植方面的“金标准”,因为它不会引起排斥反应、能与宿主 组织完美融合,但同时也存在明显的不足。自体骨移植一般取自患者髂骨,来源十分有限, 而且容易引起并发症、增加患者痛苦。 同种骨的移植具有悠久的历史,大量临床试验证实同种骨移植的成功率接近自体 骨。随着同种骨的大量应用,越来越多的品种和工艺制备得到不断完善和创新。 脱矿骨基质(demineralized bone matrix,DBM)是一种由胶原蛋白、非胶原蛋白 以及较低浓度的生长因子等组成的复合物天然骨移植材料。1965年,Urist首次在DBM中发 现可以诱导骨形成的物质,并将其定义为骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)。研究表明,DBM植入物是有效的、比较理想的骨修复支架材料。 由于其来源于新鲜同种异体骨,容易引起的免疫排斥反应,是移植失败的主要原 因,因此需要对其进行降抗原处理。然而,脱钙骨基质的抗原性与骨诱导性具有共同的物质 基础,在消除抗原性的同时也破坏了诱导成骨物质。 目前,DBM材料为粉末状或片状,使用效果尚难以令人满意。 综上所述,本领域迫切需要开发一种新的既具有优异骨修复性能、又具有低或无 免疫原性的骨修复材料。
技术实现要素:
本发明的目的就是一种新的既具有优异骨修复性能、又具有低或无免疫原性的骨 修复材料。 在本发明的第一方面,提供了一种同种骨修复材料,所述同种骨修复材料为纤维 状同种骨材料。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料为带状同种骨材料。 在另一优选例中,所述同种骨材料具有哈氏系统结构。 在另一优选例中,所述同种骨材料的厚度δ为0.001~2mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的厚度δ为0.02mm-1mm;优选地,所述的骨纤维 的厚度δ为0.05~0.5mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积S为0.9~120mm2。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积与厚度的比值即S/δ的值为3~ 3 CN 111569150 A 说 明 书 2/8 页 12000。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平铺面积与厚度的比值为9~5000;优选地为 9~1000;更优选地为9~500或9~300。 在另一优选例中,所述同种骨材料的长度范围(L范围)为0.1~200mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的长度范围为0.9~120mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平均长度为20~100mm。 在另一优选例中,约50%~90%的同种骨材料的长度L为30~80mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的宽度W为0.2~10mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的平均长度为20~100mm。 在另一优选例中,约50%~90%的纤维状同种骨材料的长度L为30~80mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料的宽度W为0.5~5mm;更优选地,为0.5~2mm。 在另一优选例中,所述同种骨材料为干燥的。 在另一优选例中,所述同种骨材料的含水量为约1-5wt%,较佳地1.5-4wt%。 在另一优选例中,所述同种骨材料在复水后,呈半透明状,和/或呈浅白色至暖白 色。 在本发明的第二方面,提供了一种如第一方面所述的同种骨修复材料的制备方 法,所述的方法包括步骤: (1)提供经预处理的同种骨; (2)将经预处理的同种骨加工成纤维状,得到纤维状同种骨; (3)对步骤(2)得到纤维状同种骨进行脱矿处理,得到经脱矿的同种骨;和 (4)清洗,和/或干燥步骤(3)得到的经脱矿的同种骨,得到所述同种骨修复材料。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的清洗为用PBS,和/或水(优选地为纯水)清洗。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的清洗为用PBS清洗1~20次后,在用水清洗3~ 20次。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述的干燥为冷冻干燥。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述冷冻干燥的温度为-80℃~-20℃。 在另一优选例中,步骤(4)中,所述冷冻干燥的时间为1~14天。 在另一优选例中,步骤(1)中所述的经预处理的同种骨由同种骨原料通过预处理 步骤得到,且所述预处理步骤包括: (a)提供同种骨原料: (b)去除所述同种骨原料的软组织,得到去除软组织的同种骨;和 (c)对所述去除软组织的同种骨进行脱脂处理和病毒灭活处理,得到经预处理的 同种骨。 在另一优选例中,所述的同种骨原料为新鲜尸体骨。 在另一优选例中,步骤(c)中,所述脱脂处理为通过清洗进行脱脂处理 在另一优选例中,步骤(c)中,所述清洗为超声清洗。 在另一优选例中,步骤(c)中,所述脱脂处理的处理时间为1~7天。 在另一优选例中,所述脱脂处理和病毒灭活处理可以同时进行或者依次进行。 在另一优选例中,进行脱脂处理后再进行病毒灭活处理,或者进行病毒灭活处理 4 CN 111569150 A 说 明 书 3/8 页 后再进行脱脂处理。 在另一优选例中,步骤(3)中,所述的脱矿处理为用稀盐酸进行脱矿处理。 在另一优选例中,所述稀盐酸为0.1M-1M的盐酸水溶液。 在另一优选例中,步骤(3)中,所述脱矿处理的处理时间为0.1~96h;优选地,为 0.1-24h。 在本发明的第三方面,提供了如第一方面所述的同种骨修复材料的使用方法,包 括步骤:将如第一方面所述的骨修复材料与复水用液体混合复水,得到复水后的骨修复材 料。 在另一优选例中,所述复水用液体为生理盐水。 在另一优选例中,所述骨修复材料与生理盐水的用量比(g:ml)为1:(1~10);优选 地,为1:(3~7)。 在另一优选例中,所述的方法还包括:将复水后的骨修复材料与额外的治疗剂进 行混合,从而形成用于骨修复的制剂,其中,所述的额外的治疗剂选自下组:BMP、细胞因子、 成骨细胞、干细胞、抗生素、骨水泥、或其组合。 在另一优选例中,所述的方法还包括:将复水后的骨修复材料与自体血液和/或自 体骨碎片进行混合。 在另一优选例中,所述的方法是非治疗性和非诊断性的。 在本发明的第四方面,提供了一种促进新骨和/或骨髓形成的方法,所述方法包括 步骤: (i)将如第一方面所述的骨修复材料与复水用液体混合复水,得到复水后的骨修 复材料;和 (ii)将复水后的骨修复材料植入对象所需部位。 在另一优选例中,所述的方法是非治疗性和非诊断性的。 在本发明的第五方面,提供了一种所述同种骨修复材料的用途,用于促进新骨和/ 或骨髓形成。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料用于骨缺损、骨不连和/或骨延迟愈合或不 愈合的填充修复。 在另一优选例中,所述同种骨修复材料用于脊柱融合、关节融合和/或矫形植骨修 复。 应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具 体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在 此不再一一累述。 附图说明 图1A显示了本发明不同厚度的同种骨修复材料复水后的效果。 图1B显示了本发明的同种骨修复材料复水后的效果。 图2为不同厚度的同种骨修复材料、普通松质骨粒的细胞毒性实验结果图。 图3为不同厚度的同种骨修复材料、普通松质骨粒的共同培养细胞形态图。 图4为不同厚度脱矿骨纤维在裸鼠体内异位成骨HE染色结果图。 5 CN 111569150 A 说 明 书 4/8 页 图5显示了已被植入同种骨修复材料样品的裸鼠。 图6显示了本发明同种骨修复材料的样品。 图7显示了图6同种骨修复材料复水后的样品。 图8为本发明同种骨修复材料的骨纤维扫描电镜图片(×100)。