专利名称：一种医用骨骼复合支架及其制备方法由于外伤、感染、肿瘤等因素而使骨丧失了一些骨质，形成较大的间隙，称为骨缺损。绝大多数骨缺损都难以愈合，最后形成骨不连。由于缺损间隙大，成骨细胞难以爬过间隙而不能发生正常的愈合过程，仅由纤维组织充填。而对于骨缺损的治疗是骨科领域的一个疑难且具有挑战性的课题，临床上主要通过自体、异体组织移植和生物替代材料来达到一定的治疗目的。目前最常用的自体组织移植，由于来源不足、创伤大、供区合并症等不利因素，限制了临床上应用；而异体组织移植存在异体排斥反应、来源有限、具有传播疾病的危险等因素；所以，寻找不损害自身，又可达到预期骨缺损修复的功能效果的替代物成为临床工作者追求的目标。组织工程学技术为解决这一难题提供了新的思路和方法。组织工程的基本方法是将体外培养的高浓度组织细胞扩增后吸附于生物相容性好、可被人体降解吸收的组织工程支架材料上，该材料的功能是为细胞提供生存空间，使细胞获得足够的营养物质，进行气体交换，并使细胞按预制形态的三维支架生长，然后将细胞和生物材料的复合体植入机体病损部位，在生物支架降解吸收过程中，种植的细胞继续增殖繁殖，形成新的具有原来特殊功能和形态的相应组织和器官，以达到修复创伤和重建功能的目的。骨组织工程学是组织工程的一个重要的分支，有望首先在临床得到应用。目前已经逐渐形成了较为完善的关于种子细胞、细胞载体支架及组织构建的理论和技术路线。但不可否认的是这些成果距离骨组织工程最终在临床的应用尚有一定距离。因此现阶段研究的热点仍集中于寻找合适的种子细胞、材料和体内构建方式，寻找三者的最佳组合，模拟人体骨修复的自然过程，最大限度的重现骨结构和功能。目前，骨组织工程研究的热点集中在种子细胞、支架材料、生物活性因子三方面。其中支架材料在组织工程中的作用是提供一种多孔材料作为组织再生的构架，将体外培养细胞种植其上，并回植入体内，引导所需组织的不断生长，同时构架材料逐渐消失，最终在原构架区内形成和再生出完全有生命的组织，实现永久的修复。理想的支架材料需符合以下条件(1)材料表面结构及性质有利于细胞吸附、增殖和分化；( 按可控制的速度进行降解；C3)良好的生物相容性；(4)易制成三维多孔状， 以及易加工成不规则的几何形态；( 具有一定的机械强度能支持生理压力；(6)能保持对细胞的分化，不会使细胞产生变异。目前骨组织工程多孔支架材料的制备方法及过程在国内以基本成熟，采用的支架材料主要有人工合成材料和天然生物衍生材料及复合材料，其中以聚乙酸(polyglycolic Acid, PGA)、聚乳酸(polylactic Acid, PLA)、磷酸三钙 (tricalcium phosphate，TCP)、羟基磷灰石(hydroxy lapatite, HA)等较为常用。通过研究的深入人们发现，上述几种材料在进一步的研究过程中其生物降解性和成骨作用都有不足之处；PGA、PLA虽具有较好的生物相容性、可降解性和可吸收性，但存在费用昂贵、可塑性差等缺点，而且降解后的酸性代谢产物会降低聚合物周围的PH值，影响细胞和组织的生长，还可引起纤维化及发生周围组织的免疫反应。HA存在植入后难以吸收替代、长期滞留于体内妨碍骨组织的改建和完全修复等缺点.那么我们不妨将思路拓宽来寻找一些新的材料-医用级硫酸钙(Medical-grade Calcium Sulfate)，它具有良好的生物相容性、降解性和成骨作用，使其作为制备支架的原材料必将会得到良好的效果和应用价值。
本发明的目的发明一种医用骨骼复合支架及其制备方法。经过多种研究发现，硫酸钙是一种骨引导性材料，主要作为空隙的填充物，它能恢复骨的形态轮廓，阻止软组织长入。它为血管和成骨细胞的长入提供了骨引导性的基质。本发明的一种医用骨骼复合支架的制备方法，其制备步骤如下将2重量份的医用硫酸钙(上海睿研生物科技有限公司)放入23. 5重量份的去离子水中，形成浑悬液；再将1重量份的I型胶原充分溶解于23. 5重量份的0. 5Mol/L的醋酸溶液中；I型胶原胶原是一种天然的纤维蛋白，白色，不透明，无支链，主要存在于动物的皮骨肌腱等组织中，是结缔组织中重要的结构蛋白，起着支撑器官，保护机体的功能V胶原蛋白是哺乳动物体内含量最多的蛋白质占人体或其它动物体蛋白质总含量的25%到35%，2004年确认的胶原蛋白已有27种，最常见的胶原蛋白有I、II、III型其中I型胶原蛋白含量最多，应用最为广泛，对其进行的研究也最多。本发明采用的I型胶原商购自上海睿研生物科技有限公司。胶原醋酸溶液中缓慢滴入医用硫酸钙浑悬液形成“中间液”，将50重量份的 0. 05mol/L的NaOH(天津市化学试剂三厂)溶液缓慢滴入“中间液”中并搅拌，保持30min， 容器底部出现胶冻样沉淀物，去除上层清液，保留胶冻样沉淀物，将其分管，倒入离心管， 一并放入预先制备好的异种脱蛋白松质骨；将异种松质骨骨块采用1 1的氯仿-甲醇液脱脂Mh，50°C蒸馏水震荡冲洗，20 % H202浸渍Mh，反复3次。将处理后的骨块置于蒸馏水中，于室温下浸泡透析Mh，烘干后，60Co γ射线2. 5X105Gry,照射30min后，取出置于4°C冰箱备用，离心去上清液。其中，所述的异种脱蛋白松质骨的制备方法如下取成年猪股骨远端松质部分，所截取骨块内不含软骨及皮质骨成分，-70°C冷冻干燥后，制成 3. OcmXO. 5cmX0. 5cm大小，其长轴与所取松质骨骨小梁排列方向一致，取材各骨块的表观孔隙密度基本相同。所得样品冷冻干燥，得到I型胶原/医用硫酸钙/异种脱蛋白松质骨复合支架；7令冻干燥的条件温度:-800C ；压力0. 13Pa 时间24小时。将所得材料块放人0. 25%戊二醛溶液(天津市化学试剂三厂)内进行化学交联 24h ；交联完成后将材料块置于4°C去离子水中漂洗1周，每天换水2次，去除残余的未结合戊二醛溶液，干燥后即得到本发明的产品。有益效果支架表层及孔壁涂有均勻一致的医用硫酸钙，孔内无医用硫酸钙堆积，具有相互连通的孔隙结构，孔隙率高，孔径约为110士 12um，孔隙率约为(72. 1 士3. 5) %，仿生三维空间结构利于提供良好的成骨细胞生长环境，抗压强度为43士3. 植入机体骨缺损部位能够满足生物力学强度。通过体内外实验证实支架材料不规则的高密度孔隙网架结构，类似于松质骨结构，具有良好的骨传导、骨诱导能力，有利于骨组织的长入和材料自身的生物降解；植入体内无排斥反应，无过敏反应，亦具有良好的生物相容性，符合医用生物材料应用于生物体的要求。支架可作为理想的骨替代物在临床应用中会有广阔的前景。当医用硫酸钙被吸收，新骨塑形并恢复解剖学特点和结构特性。其最重要的优点是其自然吸收速度与新骨形成速度相当。随着医用硫酸钙植入物的吸收，新骨逐渐恢复解剖性质及结构特点。本发明涉及一种支架及其制备方法，特别是一种医用骨骼复合支架及其制备方法。属于医疗器械的技术领域。将2重量份的医用硫酸钙放入23.5重量份的去离子水中，形成浑悬液；再将1重量份的I型胶原充分溶解于23.5重量份的0.5mol/L的醋酸溶液中。在胶原醋酸溶液中同时缓慢滴入医用硫酸钙浑悬液和50重量份的0.05mol/L的NaOH溶液并搅拌，混合液中出现絮状沉淀物，保持30min，在经过浸泡等工艺，最终干燥后支架制备完成。本发明产品植入体内无排斥反应，无过敏反应，亦具有良好的生物相容性，符合医用生物材料应用于生物体的要求。支架可作为理想的骨替代物在临床应用中会有广阔的前景。