一種用于治療股骨頭壞死的支架材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于治療股骨頭壞死的支架材料，特別涉及一種用于治療缺血性 的股骨頭壞死的細(xì)胞支架材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 股骨頭缺血性壞死(Avascular Necrosis of the Femoral HeacUANFH)是由于各 種原因?qū)е碌墓晒穷^的骨細(xì)胞、骨髓造血細(xì)胞、脂肪細(xì)胞發(fā)生死亡所引起的病理過程，是一 種慢性進(jìn)行性致殘性疾病。如果不治療，超過70 %的病人在診斷后3-4年將不得不行假體置 換術(shù)，許多患者一生中不得不面對(duì)多次的關(guān)節(jié)置換。無論是精神上，還是經(jīng)濟(jì)上都是沉重的 負(fù)擔(dān)。目前采用的關(guān)節(jié)置換術(shù)和藥物治療都有一定的局限性。如何保存自體股骨頭，防止塌 陷，將壞死部位的細(xì)胞激活，達(dá)到骨的"再生"，從根本上解決問題，是醫(yī)學(xué)界亟需解決的問 題。
[0003] 股骨頭缺血性壞死特別是非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死高發(fā)于中青年，盡管原因不 同，但卻有相似的病理過程和結(jié)果，多數(shù)患者在出現(xiàn)癥狀后如不經(jīng)治療，將不可避免地出現(xiàn) 股骨頭塌陷、骨性關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)功能受損，給家庭和社會(huì)帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。理想的治療方 法是延緩或阻止疾病的進(jìn)展，避免關(guān)節(jié)面塌陷和關(guān)節(jié)置換術(shù)。因此急需一種既能加強(qiáng)支撐 防止股骨頭塌陷，又能促進(jìn)骨質(zhì)愈合加快成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的細(xì)胞支架。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，而提供一種用于治療股骨頭壞死的支架材料 及其制備方法，它具有防止股骨頭塌陷以及促進(jìn)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0006] -種用于治療股骨頭壞死的支架材料，它由鹿角膠-脫蛋白骨骨粉與聚己內(nèi)酯按 質(zhì)量比1:4~5混合，倒入FDM 3D打印墨盒打印而成。所述的鹿角膠-脫蛋白骨骨粉是將脫蛋 白骨置于濃度為0.67~1.33g/ml的鹿角膠溶液中混合、交聯(lián)、凍干、然后超微粉碎成的粉 末，鹿角膠與脫蛋白骨的質(zhì)量比為1:8.5~10。
[0007] 所述的鹿角膠-脫蛋白骨骨粉與聚己內(nèi)酯的優(yōu)選質(zhì)量比1:4;所述的鹿角膠與脫蛋 白骨的質(zhì)量比例優(yōu)選1:10。
[0008] 所述的用于治療股骨頭壞死的支架材料的制備方法，包括步驟如下：
[0009] (1)鹿角膠的制備
[0010] 將鹿角片碾碎，加入適量蒸餾水，水煮，隔一段時(shí)間取汁一次，并補(bǔ)充水量再煮，直 至鹿角酥軟，手捏可成末;合并膠汁，過濾去渣，用真空濃縮儀50°c減壓濃縮至濃度0.67~ 1.33g/ml;冷卻至室溫即得鹿角膠溶液；
[0011] (2)脫蛋白骨的制備
[0012] 取豬股骨下端松質(zhì)骨，浸泡于生理鹽水中10_30h，取出后用蒸餾水清洗干凈，投入 到可封閉的盛有H2O 2溶液作浸泡液的玻璃瓶?jī)?nèi)；將玻璃瓶置于37°C恒溫水浴箱內(nèi)，每24h更 換一次浸泡液，更換2-3次，將浸泡后的松質(zhì)骨取出用乙醚加熱回流；回流提取后取出松質(zhì) 骨放入盛有乙醇的超聲清洗機(jī)中清洗，再用三蒸水洗滌，置于超低溫冰箱內(nèi)預(yù)凍；
[0013] (3)鹿角膠-脫蛋白骨骨粉的制備
[0014] 將脫蛋白骨置于步驟（1)制得的鹿角膠溶液中混合，交聯(lián)，凍干，磨成粉末，過120 目篩；
[0015] (4)支架的制備：
[0016]將聚己內(nèi)酯與鹿角膠-脫蛋白骨骨粉混合，倒入熔融沉積成型(FDM)3D打印墨盒， 打印。
[0017] 上述制備方法中，
[0018]步驟(1)所述的鹿角膠溶液濃度優(yōu)選1.0~1.33g/ml。
[0019] 步驟⑵所述的H2O2溶液體積濃度為30% ;所述的乙醚加熱回流時(shí)間為10-30小時(shí)； 所述的超低溫為一 80°C~一 60°C。
[0020] 步驟(3)中所述的凍干時(shí)間在24-72h，交聯(lián)時(shí)間4-8h。鹿角膠與脫蛋白骨的質(zhì)量比 為1:8.5~10。所述的交聯(lián)是把脫蛋白骨浸泡于37°C的鹿角膠溶液4-8h，使脫蛋白骨和鹿角 膠充分接觸。
[0021] 步驟(4)中所述的鹿角膠-脫蛋白骨骨粉與聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比1:4~5。
[0022]本發(fā)明的有益效果是：
[0023] 1.采用3D打印技術(shù)制備的鹿角膠/脫蛋白骨細(xì)胞支架材料生物相容性良好，無細(xì) 胞毒性；
[0024] 2.鹿角膠/脫蛋白骨細(xì)胞支架能加強(qiáng)支撐防止股骨頭塌陷；
[0025] 3.給關(guān)節(jié)軟骨提供充足的結(jié)構(gòu)支撐的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)骨質(zhì)愈合過程以加快骨質(zhì) 的爬行替代。
[0026]實(shí)驗(yàn)效果 [0027] 1.測(cè)試對(duì)象選取
[0028] 取Wistar大鼠若干，體重為180~220g，隨機(jī)分為空白組和模型組，模型組給大鼠 灌胃維甲酸70mg/kg，每日1次。6周后，停用維甲酸，隨機(jī)選取2只大鼠處死，取股骨頭部位的 骨組織，用10%的福爾馬林固定，光鏡下快速檢測(cè)驗(yàn)證模型成功。將造模成功的20只大鼠， 隨機(jī)取10只麻醉后取俯臥位，左下肢外展20°固定于操作臺(tái)上，消毒。在醫(yī)用便攜式X光機(jī)的 照射下，確定左側(cè)股骨頭壞死部位，將鹿角膠-脫蛋白骨細(xì)胞支架置于股骨頭壞死部位，為 支架組。取右側(cè)部位不給予任何治療，作為模型對(duì)照組。繼續(xù)飼養(yǎng)。檢測(cè)以下指標(biāo):一般情況 觀察、X光片觀察、股骨頭部位的病理檢查。
[0029] 2.-般情況評(píng)分
[0030]考察各組的一般情況指標(biāo)并打分，指標(biāo)項(xiàng)目如表1所示，評(píng)分情況如表2。
[0031] 表1大鼠一般情況觀察表 [0032]
[0035] 注：與模型對(duì)照組比較，##P〈0 · 01。
[0036] 3 .X光片觀察結(jié)果
[0037]對(duì)大鼠股骨頭部位X光片觀察，如圖1所示，①左側(cè)給予支架治療后，股骨頭關(guān)節(jié)面 平整，壞死區(qū)與囊性變喪逐漸修復(fù)，移植物與周圍組織界限模糊。②右側(cè)未給予支架治療， 股骨頭內(nèi)可見囊變區(qū)，周圍有不規(guī)則塌陷區(qū)，可見到骨碎片，關(guān)節(jié)面塌陷。
[0038] 4.光鏡觀察結(jié)果
[0039]對(duì)三組動(dòng)物進(jìn)行相同參數(shù)條件下的光鏡觀察，光鏡觀察結(jié)果見圖2,空白組:軟骨 片光滑，軟骨細(xì)胞排列整齊，粘合線均勻規(guī)則，骨髓腔見少量充血。模型對(duì)照組:軟骨面骨細(xì) 胞部分變性、壞死，表面呈鋸齒狀，部分出現(xiàn)塌陷，骨髓腔出血，部分滑膜變性、壞死。支架 組:纖維軟骨及軟骨關(guān)節(jié)面表面光滑，纖維軟骨下部分呈疏松狀，部分軟骨不規(guī)則，可見少 量粘合線，極少部分軟骨細(xì)胞破壞。
【附圖說明】
[0040]圖1為大鼠股骨頭部位X光片圖，①左側(cè)，②右側(cè)；
[0041 ]圖2為大鼠股骨頭光鏡觀察結(jié)果，a.空白組(200 X )，b.模型對(duì)照組（200 X )，c.支 架組(200X)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0043] 實(shí)施例1
[0044] 用于治療股骨頭壞死的支架材料的制備方法：
[0045] ①鹿角膠的制備
[0046] 將鹿角片碾碎后置于圓底燒瓶，加入其4-5倍(體積)量的蒸餾水，水煮;每3小時(shí)取 汁一次，補(bǔ)充水量再煮，直至鹿角酥軟，手捏可成末;合并膠汁，過濾去渣，用真空濃縮儀50 °C減壓濃縮至1.2g/ml;冷卻至室溫即得鹿角膠溶液，輻射滅菌，4°C保存。
[0047]②脫蛋白骨的制備
[0048]取豬股骨下端松質(zhì)骨，浸泡于生理鹽水24h，取出后用蒸餾水清洗干凈，投入可封 閉的盛有30 % (VZV)H2O2溶液的玻璃瓶?jī)?nèi)，置于37°C恒溫水浴箱內(nèi)48h，每24h更換浸泡液。索