專利名稱：以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料的制作方法
一、所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的一種骨修復(fù)材料，特別涉及一種用于臨床骨折、骨不連、骨缺損、骨質(zhì)疏松等疾病，并可用于獸醫(yī)學(xué)的以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料。
本發(fā)明的構(gòu)思是，采用哺乳動(dòng)物血液為原料提取纖維蛋白原，并通過凝血酶作用使之在應(yīng)用時(shí)轉(zhuǎn)化為纖維蛋白凝塊。將纖維蛋白凝塊作為骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的緩釋載體，利用上述生物因子的骨誘導(dǎo)作用和促進(jìn)創(chuàng)傷修復(fù)作用治療骨折、骨不連、骨缺損及骨質(zhì)疏松癥等。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，其特征在于，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；
2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分。
3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為70mg/ml～110mg/ml；4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為5μg/ml～20μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是，所述重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-2、BMP-4或BMP-7以及它們的混合物。
本發(fā)明利用纖維蛋白在和凝血酶作用前可溶解于液體的特點(diǎn)制成注射劑，因而不僅可用于需要手術(shù)治療的骨不連、骨缺損患者，還可以使用普通注射器經(jīng)皮直接注射，因而可用于閉合性骨折、骨質(zhì)疏松癥等不需要手術(shù)的病例。具有臨床使用范圍廣泛、操作簡(jiǎn)便、治療效果確切等優(yōu)點(diǎn)。三種生物因子通過基因工程學(xué)方法生產(chǎn)，均為水容性，純度高，生物活性好。纖維蛋白為生物性材料，因此生物相容性好，可以在短時(shí)間內(nèi)被完全吸收。隨著載體的吸收降解，骨形態(tài)發(fā)生蛋白等生物因子緩慢釋放出來，可以在創(chuàng)傷修復(fù)的全過程充分發(fā)揮其生物學(xué)作用。研究表明，纖維蛋白免疫原性很低，植入體內(nèi)后無不良反應(yīng)。由于取材于豬、牛等哺乳動(dòng)物血液，因而不僅來源廣泛，成本低，而且還避免了傳播肝炎、艾滋病等通過血液傳播的疾病。
液態(tài)的纖維蛋白溶液與溶解有生物因子的凝血酶混合后，在體內(nèi)迅速固化，并可以任意塑型成損傷部位的形狀，使新骨形狀完全恢復(fù)原由的生理形狀，對(duì)于肢體功能的恢復(fù)有重要意義。同時(shí)，纖維蛋白的止血、粘接作用有利于防治局部血腫的形成，加速軟組織愈合，為骨的再生和愈合提供良好的局部環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1按照本發(fā)明的技術(shù)方案，以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分。
3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為70mg/ml；4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為20μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-4。
實(shí)施例2按照本發(fā)明的技術(shù)方案，以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分。
3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為110mg/ml；4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為10μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-2。
實(shí)施例3按照本發(fā)明的技術(shù)方案，以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分。
3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為90mg/ml；4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為5μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-7。
實(shí)施例4按照本發(fā)明的技術(shù)方案，以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分。
3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為110mg/ml；
4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為15μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-2、BMP-4、BMP-7的混合物。
具體實(shí)例1橈骨遠(yuǎn)端閉合性骨折(克氏骨折)，或不伴有血管神經(jīng)傷的肱骨、股骨、脛腓骨閉合性骨折，因無手術(shù)指征可采取保守治療。用本修復(fù)材料治療過程如下手法牽引復(fù)位，在電視X光機(jī)透視下觀察骨折端對(duì)位滿意，取本材料5～10ml，透視下經(jīng)皮注射到骨折斷端。石膏固定4～6周，骨折愈合良好。表明本材料能有效地加快骨折愈合速度，改善新骨質(zhì)量，預(yù)防骨延遲愈合或骨不連的發(fā)生。
具體實(shí)例2四肢長(zhǎng)骨伴有碎片(或碟形塊)的開放性骨折，手術(shù)復(fù)位并采取適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ü钦郏帽静牧暇鶆驀娡坑诠钦蹟喽?，將碎骨片放回到原來的解剖位置，常?guī)方法關(guān)閉傷口。在此類創(chuàng)傷治療中，本材料不僅能夠促進(jìn)骨折愈合，還能發(fā)揮其粘合作用使骨折碎片與骨干粘接在一起，對(duì)于完整地恢復(fù)骨骼原有形狀、預(yù)防骨缺損和骨不連發(fā)生有很好的效果。
本發(fā)明主要以注射方式使用，采用雙筒注射器。使用前將等體積的第一和第二部分分別加入雙筒注射器的兩個(gè)筒內(nèi)，外接專用針頭，可以經(jīng)皮注射，也可以手術(shù)中使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是促進(jìn)骨修復(fù)，加速骨形成和骨愈合效果確切；使用簡(jiǎn)便，適應(yīng)癥廣泛；組織相容性好，安全可靠。
本發(fā)明在骨科、神經(jīng)外科、胸外科、頜面外科等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及用于家畜、畜牧業(yè)、觀賞動(dòng)物、保護(hù)動(dòng)物的治療等獸醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用有較廣闊的前景。
權(quán)利要求
1.一種以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，其特征在于，按以下方法制備1)無菌取豬、牛等哺乳動(dòng)物抗凝血，分離血漿后以低溫離心法提取纖維蛋白原，凍干制成海綿狀纖維蛋白原為本系統(tǒng)的第一部分；2)凝血酶中加入一定劑量的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子組成本系統(tǒng)的第二部分；3)第一部分以雙蒸水為溶劑，使用前配成懸液；其中纖維蛋白的濃度為70mg/ml～110mg/ml；4)第二部分以40mM/L的氯化鈣為溶劑，凝血酶的濃度為500IU/ml，重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的濃度分別為5μg/ml～20μg/ml、5mg/ml和1mg/ml。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料，其特征在于所述重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白是基因工程表達(dá)的BMP-2、BMP-4或BMP-7以及它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以動(dòng)物纖維蛋白為載體的注射型多種生物因子復(fù)合骨修復(fù)材料,廣泛適用于骨折、骨不連、骨缺損及骨質(zhì)疏松癥等的治療,它是以哺乳動(dòng)物血液中纖維蛋白為載體,將基因重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子用于損傷局部,隨著載體的吸收降解,骨形態(tài)發(fā)生蛋白等生物因子緩慢釋放出來,在體內(nèi)迅速固化,并可以任意塑型成損傷部位的形狀,使新骨形狀完全恢復(fù)原由的生理形狀,實(shí)現(xiàn)促進(jìn)新骨生長(zhǎng)、加速創(chuàng)傷修復(fù)和促進(jìn)骨折愈合的作用。本發(fā)明經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證實(shí),治療效果確切,適用范圍廣泛,操作簡(jiǎn)便,安全可靠。
文檔編號(hào)A61P19/08GK1376516SQ02114509
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者孫明林 申請(qǐng)人:孫明林