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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410251169.4 (22)申请日 2014.06.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104163622 A (43)申请公布日 2014.11.26 (73)专利权人 上海交通大学附属第一人民医院 地址 200080 上海市虹口区海宁路100号 专利权人 东华大学 (72)发明人 赵庆华 李吉鹏 张永兴 王传舜 王世革 史向阳 (74)专利代理机构 上海信好专利代理事务所 (普通合伙) 31249 代理人 贾慧琴 (51)Int.Cl. A61L 。
2、27/10(2006.01) A61L 27/50(2006.01) C04B 35/16(2006.01) C04B 35/622(2006.01) 审查员 李瑶琦 (54)发明名称 一种锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途 (57)摘要 本发明公开了一种锂皂石生物陶瓷的制备 方法及其用途， 该方法包含： 步骤1， 将LAP粉末通 过单轴向压制法在磨具中压片， 得到锂皂石片； 步骤2， 将LAP片在马弗炉中烧结制得LAP生物陶 瓷。 本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法及 其用途， 工艺简单， 产品易得， 所用LAP成本较低； 制备的LAP生物陶瓷具有良好的血液相容性， 生 物相容性和促进骨愈合。
3、能力， 在组织工程支架材 料， 特别是骨损伤修复领域具有广阔的应用前 景。 权利要求书1页 说明书8页 附图30页 CN 104163622 B 2017.04.12 CN 104163622 B 1.一种锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其特征在于， 该方法包含： 步骤1， 将人工合成锂皂石粉末压片， 得到锂皂石片； 每片锂皂石片的人工合成锂皂石 粉末用量为0.3-0.6g； 步骤2， 将所得的锂皂石片烧结制得锂皂石生物陶瓷； 所述的烧结， 其烧结温度为600- 800 ， 烧结时间为2-6 h， 烧结时升温到所述烧结温度的过程中其升温速度为2-15 / min； 所述步骤1中， 锂皂石粉末压片所。
4、用模具直径为14mm， 其压片压力为8-15 MPa。 2.如权利要求1所述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其特征在于， 步骤1所述的锂皂石 粉末压片， 是在模具中通过单轴压制法压片。 3.如权利要求1所述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其特征在于， 步骤2所述的烧结， 在 马弗炉中进行。 4.一种通过如权利要求13中任意一项所述的锂皂石生物陶瓷的制备方法制备的锂皂 石生物陶瓷的用途， 其特征在于， 所述的锂皂石生物陶瓷的用途， 包含制备用于骨损伤修复 中的组织工程支架。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 104163622 B 2 一种锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途 技术领域 0001。
5、 本发明涉及一种生物陶瓷的制备方法及用途， 具体地， 涉及一种锂皂石生物陶瓷 的制备方法及其在骨损伤修复中的用途。 背景技术 0002 随着我国人口的快速增长和老龄化， 因各种创伤、 骨肿瘤或关节手术等所致骨损 伤的病例也随之快速增长。 这些骨损伤的修复是临床面临的巨大难题， 成为影响患者治疗 质量的关键因素。 在临床实践中， 自体骨移植是骨缺损治疗的最为成熟的技术和标准， 但自 体骨移植需要手术取骨， 而可供骨组织有限， 同时还存在取骨部位疼痛、 感染等并发症。 随 着技术的进步， 虽然同种异体骨移植可以解决上述不足， 但是也存在慢性炎症和免疫排斥 反应等问题。 寻找理想的骨修复材料已经成为。
6、该领域的重点研究方向。 0003 锂皂石 （硅酸镁锂Laponite， LAP） 是一种含镁、 锂、 硅的粘土矿物。 自上世纪60年代 初期英国的LAPORTE工业公司成功合成LAP后， 人工合成LAP得到了迅速发展。 人工合成的 LAP是片状的纳米级粉体， 在水环境中能很快膨胀形成凝胶， 并具有较好的分散性、 悬浮性 和增稠性。 由于它在生理环境下， 可被降解为无毒物， 因而在生物医药等领域得到了广泛应 用。 我们的前期研究工作 （Shige Wang,Rita Castro, Xiao An, Chenlei Song, Yu Luo, Mingwu Shen, Helena Toms ,。
7、 Meifang Zhu and Xiangyang Shi.Electrospun laponite-doped poly(lactic-co-glycolic acid) nanofibers for osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells. Journal of Materials Chemistry. 2012, 22: 23357-23367. ） 证明掺杂了LAP的聚乳酸-羟基乙酸 （PLGA） /LAP纤 维不仅具有较好的机械性能、 表面亲水性能以及蛋白质吸附性能， 并可以诱导人间充质干 细胞 （Hum。
8、an mesenchymal stem cells， hMSC） 向成骨方向分化。 而hMSC是一种具有免疫调 控、 自我复制潜能的细胞， 可作为骨损伤修复的理想种子细胞用于骨组织损伤修复研究中。 因此， 将LAP纳米材料通过压片-高温烧结的方法器件化， 得到的LAP生物陶瓷在骨组织工程 领域具有巨大的潜在应用价值。 0004 但是截止目前， 尚没有文献报道通过压片法将LAP纳米材料器件化， 制备LAP生物 陶瓷用于骨组织损伤修复研究的报道。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种用于骨损伤修复的锂皂石生物陶瓷， 工艺简单， 产品易 得， 所用LAP成本低， 制备的LAP生物陶瓷具有良好的。
9、血液相容性、 生物相容性和骨组织修复 能力。 0006 为了达到上述目的， 本发明提供了一种锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 该方法 包含： 步骤1， 将人工合成锂皂石粉末压片， 得到锂皂石片； 步骤2， 将所得的锂皂石片烧结制 得锂皂石生物陶瓷； 所述的烧结， 其烧结温度为600-800 ， 烧结时间为2-6 h。 0007 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 步骤1所述的锂皂石粉末压片， 每片锂 说 明 书 1/8 页 3 CN 104163622 B 3 皂石片的人工合成锂皂石粉末用量为0.3-0.6g。 0008 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 步骤1所述的锂皂石粉末。
10、压片， 其压片 压力为8-15 MPa。 0009 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 步骤1所述的锂皂石粉末压片， 是在模 具中通过单轴压制法压片。 单轴压制法是指沿着一个轴向施力压制粉末的方法。 0010 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 步骤2所述的烧结， 其烧结时升温到所 述烧结温度的过程中其升温速度为2-15 /min。 0011 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 步骤2所述的烧结， 在马弗炉中进行。 0012 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 所述的方法还包含对所制得的锂皂石 生物陶瓷使用扫描电子显微镜 （SEM） 、 X-射线衍射 （XRD） 、 接。
11、触角测试和蛋白吸附测试等表 征手段进行测试， 以验证该制备方法的可行性。 0013 上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 其中， 所述的方法还包含对材料的血液相容 性、 体内骨损伤修复和生物安全性等特性进行了试验和评价。 0014 本发明还提供了一种通过上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法制备的锂皂石生物 陶瓷的用途， 其中， 所述的锂皂石生物陶瓷的用途， 包含制备用于骨损伤修复中的组织工程 支架。 0015 本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途具有以下优点： 0016 （1） 操作简便易行， 工艺简单， 产品易得， 原材料LAP成本低， 可用于工业生产， 且具 有良好的生物相容性。 0017 。
12、（2） 制备的LAP生物陶瓷具有良好的血液相容性， 生物相容性和骨组织修复能力， 在组织工程支架特别是骨组织损伤修复领域具有广阔的应用前景。 附图说明 0018 图1a为LAP片的SEM图。 0019 图1b为不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷中样品2的SEM图。 0020 图1c为不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷中样品3的SEM图。 0021 图1d为不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷中样品5的SEM图。 0022 图1e为不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷中样品4的SEM图。 0023 图2为LAP片和不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷的XRD图谱。 0024 图3a为猪血红细胞与LAP。
13、生物陶瓷孵育2小时后的溶血率示意图。 0025 图3b为猪血红细胞与LAP生物陶瓷孵育2小时后的离心后上清液照片。 0026 图4a为本发明涉及的LAP生物陶瓷在模拟体液中浸泡前的表面形貌图。 0027 图4b为本发明涉及的LAP生物陶瓷在模拟体液中浸泡前的EDS图谱。 0028 图4c为本发明涉及的LAP生物陶瓷在模拟体液中浸泡7天后的表面形貌图。 0029 图4d为本发明涉及的LAP生物陶瓷在模拟体液中浸泡7天后的EDS图谱。 0030 图5a为本发明涉及的LAP生物陶瓷和TCP对FBS （胎牛血清蛋白） 吸附的测试结果。 0031 图5b为本发明涉及的LAP生物陶瓷对FBS吸附的SEM图。
14、。 0032 图5c为TCP对FBS吸附的SEM图。 0033 图6a为rMSCs细胞在TCP和LAP生物陶瓷上生长的代谢活性示意图。 说 明 书 2/8 页 4 CN 104163622 B 4 0034 图6b为rMSCs细胞在LAP生物陶瓷上生长14天后的形貌图。 0035 图6c为rMSCs细胞在LAP生物陶瓷上生长14天后不同放大倍数下的形貌图。 0036 图7a为rMSCs细胞在TCP和LAP生物陶瓷上生长的代谢活性及其在LAP生物陶瓷上 生长14天后ALP的活性的茜素红染图片。 0037 图7b为骨缺损不做任何植入的对照组24周愈合的宏观照片。 0038 图7c 为骨缺损不做任何。
15、植入的对照组24周愈合的X-射线照片。 0039 图7d为本发明涉及的LAP生物陶瓷片的骨缺损植入的宏观照片。 0040 图7e为本发明涉及的LAP生物陶瓷片的骨缺损植入后24周愈合的宏观照片。 0041 图7f为本发明涉及的LAP生物陶瓷片的骨缺损植入后24周愈合的X-射线照片。 0042 图8a为本发明涉及的LAP生物陶瓷腹腔注射入大鼠体内后大鼠的体温变化图。 0043 图8b为皮下注射实验组和对照组的大鼠皮肤在刚注射后的照片 （1-6为阴性对照， 7-9为LAP生物陶瓷实验组， 10-12为阳性对照组） 。 0044 图8c为皮下注射实验组和对照组的大鼠皮肤在注射1天后的照片。 0045。
16、 图8d为本发明涉及的LAP生物陶瓷腹腔注射入大鼠体内后大鼠的体重变化图。 0046 图8e为皮下注射实验组和对照组的大鼠皮肤在注射2天后的照片。 0047 图8f为皮下注射实验组和对照组的大鼠皮肤在注射3天后的照片。 具体实施方式 0048 以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。 0049 本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 包含： 0050 步骤1， 将人工合成锂皂石粉末压片， 得到锂皂石片； 每片锂皂石片的人工合成锂 皂石粉末用量为0.3-0.6g； 压片压力为8-15 MPa； 该压片过程是在模具中通过单轴压制法 压片 （单轴压制法是指沿着一个轴向施力压制粉末的方法） 。
17、。 0051 步骤2， 将所得的锂皂石片烧结制得锂皂石生物陶瓷； 烧结温度为600-800 ， 烧 结时间为2-6 h。 该烧结过程在马弗炉中进行。 烧结时升温到该烧结温度的过程中， 其升温 速度为2-15 /min。 0052 本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法， 还包含对所制得的锂皂石生物陶瓷使 用扫描电子显微镜 （SEM） 、 X-射线衍射 （XRD） 、 接触角测试和蛋白吸附测试等表征手段进行 测试， 以验证该制备方法的可行性。 以及对材料的血液相容性、 体内骨损伤修复和生物安全 性等特性进行了试验和评价。 0053 具体测试结果如下： 0054 （1） 扫描电子显微镜 （SEM） 。
18、的测试结果 0055 SEM观察显示 （如图1所示） ， 本发明制备的LAP片 （图1a） 表面规整， 平滑。 而在不同 烧结条件下得到的LAP生物陶瓷并没有显著改变其形貌。 样品3 （图1c） 中出现的裂痕可能是 由于烧结时间不足而引起的表面断裂。 样品5 （图1d） 中有规则的小孔出现， 这一表面粗糙的 形貌特征更有利于干细胞的粘附与生长。 0056 （2） X射线多晶体衍射 （XRD） 的测试结果 0057 图2所示为LAP片和LAP生物陶瓷的XRD图片。 从图2可以看出， 在较低的烧结温度下 （600 oC） ， LAP所有的特征峰都没有发生变化， 表明在此烧结前后没有发生结晶相转化。。
19、 而 说 明 书 3/8 页 5 CN 104163622 B 5 在较高的烧结温度 （800 oC） ， 一些新的衍射峰出现在图谱中， 他们分别归属于云母钠和顽 火辉石的特征峰。 这表明部分LAP在此温度下发生了结晶相转变， 生成的LAP生物陶瓷含有 LAP， 云母钠和顽火辉石等晶体组分。 0058 （3） LAP生物陶瓷的血液相容性 0059 良好的血液相容性对材料的体内应用来说是至关重要的。 因此本发明通过溶血实 验评价LAP生物陶瓷的血液相容性。 图3展示了LAP片和LAP生物陶瓷以及对照试验纯水和磷 酸盐缓冲液 （PBS） 的溶血试验结果。 从3b可以看出LAP片和LAP生物陶瓷与阴。
20、性对照组PBS类 似， 均未发生溶血现象， 上清液为无色。 通过对上清液的吸光光谱测试来进一步定量评价材 料的溶血性见图3a。 从图中可以看出， 除了LAP片溶血率为8%， 其他材料的溶血率均小于5%， 说明制备的LAP生物陶瓷具有很好的血液相容性， 可以进一步用于骨组织损伤修复研究。 0060 （4） 羟基磷灰石在LAP生物陶瓷上的形成 0061 羟基磷灰石在组织和生物材料之间的界面形成， 生长和维护起着重要作用， 因此 本方明研究了LAP生物陶瓷在模拟体液中， 其表面形成羟基磷灰石的能力。 图4a和4c展示了 在模拟体液中浸泡7天前后的LAP生物陶瓷的表面形貌。 从图中可以看出， 与浸泡前。
21、相比， 浸 泡7天后可以明显观察到羟基磷灰石在LAP生物陶瓷表面的颗粒状矿化。 EDS （X射线能谱仪） 测试 （图4b和4d） 也表明浸泡后的生物陶瓷中含有新的元素Ca和P， 且他们的比例 （1.57） 和 羟基磷灰石中这两种元素的比例相似。 这进一步表明LAP表面矿化羟基磷灰石的形成。 0062 （5） LAP生物陶瓷对蛋白的吸附性能 0063 为了进一步验证LAP生物陶瓷在组织工程领域具有更好的应用潜能， 本发明还研 究了蛋白在LAP生物陶瓷表面的吸附性能。 如图5a所示， 在培养24小时之后， LAP生物陶瓷比 TCP （磷酸三钙生物陶瓷） 具有更高的蛋白吸附能力。 同时SEM图片 （。
22、图5b和5c） 也表明固态的 蛋白粘附在LAP生物陶瓷和TCP表面。 这一结果表明LAP生物陶瓷具有较好的蛋白吸附性能， 在组织工程领域具有更好的应用潜能。 0064 （6） LAP生物陶瓷的生物相容性评价 0065 间充质干细胞 （rMSCs） 的成骨分化和增殖在骨组织修复在起着重要作用， 因此我 们进一步研究了该LAP生物陶瓷对rMSCs细胞的相容性。 如图6a所示， 刃天青细胞活力试验 表明LAP生物陶瓷和TCP有着相似的促进rMSCs细胞生成的能力， 培养3天后rMSCs细胞即开 始进入对数生长期。 这表明LAP生物陶瓷有着较好的rMSCs细胞相容性。 同时， 通过SEM观察 了LAP。
23、生物陶瓷上rMSCs细胞形貌， 如图6b和6c所示， rMSCs细胞在LAP生物陶瓷表面生出了 细胞伪足， 很好地构建了三位支架网络。 这表明LAP生物陶瓷可以促进细胞的粘附和生长， 具有很好的细胞相容性， 更有用于生物支架的潜力。 0066 （7） LAP生物陶瓷诱导成骨分化评价 0067 为了检验碱性磷酸酶 （ALP） 活性， 首先将细胞裂解液加入到孔板中获得细胞裂解 液。 然后， 将ALP底物和裂解细胞液在37 oC下避光孵育， 1h后加入NaOH终止水解。 ALP底物与 NaOH混合作为空白对照。 结果如图7a所示， 培养14天后， 生长在LAP生物陶瓷上的rMSCs细胞 比生长在TC。
24、P对照板上的细胞具有显著高的ALP活力 （p 0.05） 。 通过茜素红染色进一步定 性验证了rMSCs细胞的成骨分化。 如图7a中插图所示， 只有LAP生物陶瓷上生长的rMSCs细胞 被染为红色， 表面有钙沉积现象发生， 从而证明LAP生物陶瓷可以诱导rMSCs细胞的成骨分 化。 说 明 书 4/8 页 6 CN 104163622 B 6 0068 （8） LAP生物陶瓷体内促进骨损伤修复评价 0069 分别在成熟雄性猪左上肢和右上肢骨干中制作一个1.0 cm 0.2 cm的骨缺损。 在左上肢缺损中植入LAP生物陶瓷片， 右上肢不做任何植入。 最后利用X-射线获植入24周后 左右上肢的骨组。
25、织图片。 如图7b和7e所示， 24周后， 对照 （图7b右上肢） 和实验组 （图7e左上 肢） 的骨缺损都有一定的愈合。 除了如图7e箭头所示的LAP生物陶瓷的残余外， 其与周围骨 组织没有明显的区别， 表明该材料可以很好的和骨组织融合， 辅助骨缺损的修复， 促进骨再 生。 0070 骨缺损的修复情况进一步用X-射线进行分析， 如图7c和7f所示， 箭头所指的为骨 缺损修复部位， 实验组的骨光学密度明显高于对照组， 表明LAP有促进新生骨形成的能力。 0071 （9） LAP生物陶瓷体内安全性评价 0072 将LAP生物陶瓷提取液通过0.22 m滤膜过滤除菌， 注射入Sprague-Dawe。
26、ly (SD) 大鼠腹腔。 对照组大鼠注射相同剂量的生理盐水。 在注射后一周内观察其体温， 体重变化以 及成活率评价其急性全身毒性作用。 实验结果如图8a和8d所示， 实验组和对照组大鼠的体 重和体温变化并没有显著区别， 同时也没有大鼠死亡的情况发生， 表明所制备的LAP生物陶 瓷片萃取液并没有毒性作用。 另外取雌性SD大鼠， 将其背部毛发除去， 然后注入12个斑点的 样品 （1-6为生理盐水作为阴性对照， 7-9为LAP生物陶瓷提取液， 10-12为乙醇作为阳性对 照） ， 观察其肌肉刺激性。 实验结果如图8b, 8c, 8e和8f所示， 实验组皮肤没有明显的红斑， 水肿和坏死情况发生 （斑。
27、点7-9， 图8b, 8c, 8e和8f） ， 这一结果和阴性对照组 （斑点1-6， 图 8b, 8c, 8e和8f） 相似。 然而阳性对照组 （斑点10-12， 图8b, 8c, 8e和8f） 出现了皮肤损伤 现象。 这表明LAP生物陶瓷没有体内肌肉皮肤刺激性反应， 具有很好的生物安全性。 0073 本发明还提供了一种通过上述的锂皂石生物陶瓷的制备方法制备的锂皂石生物 陶瓷的用途， 其包含制备用于骨损伤修复中的组织工程支架。 0074 实施例1 0075 取 0.45 g LAP粉末， 放在直径为14 mm的模具中， 通过单轴向压制法在10 MPa压 力下压片， 得到LAP片。 将4片LAP。
28、片分别放置在马弗炉中按照表1所示条件进行烧结制得LAP 生物陶瓷， 记为样品25。 0076 烧结前后样品的直径用千分尺测量， 计算所得直径收缩率如表1所示。 所有样品的 密度利用阿基米德原理测量， 并除以原始LAP粉末得到相对密度变化 （如表1） 。 所有样品的 亲水性通过接触角测定， 将1 L蒸馏水滴在样品表面， 然后用接触角测量仪测量， 结果见表 1。 本发明制备的LAP片的表明形貌变化由SEM观察， 如图1所示， 烧结前的LAP片即样品1， 参 见图1a， 其表面规整， 平滑。 而在不同烧结条件下得到的LAP生物陶瓷并没有显著改变其形 貌。 样品3中出现的裂痕可能是由于烧结时间不足而引。
29、起的表面断裂， 同时样品4中有规则 的小孔出现， 这个表面粗糙的形貌特征更有利于干细胞的粘附与生长。 0077 表 1. LAP片和LAP生物陶瓷的物理化学参数。 说 明 书 5/8 页 7 CN 104163622 B 7 0078 0079 实施例2 0080 分别取实施例1中制备的LAP片和LAP生物陶瓷， 用于测试其XRD图谱 （见附图2） 。 XRD测试结果表明， 在较低的烧结温度下 （600 oC） ， LAP烧结前后没有发生结晶相转化。 而在 较高的烧结温度 （800 oC） ， 云母钠和顽火辉石的特征衍射峰出现在图谱中， 表明生成的LAP 生物陶瓷含有LAP， 云母钠和顽火辉石。
30、等晶体组分。 0081 实施例3 0082 LAP生物陶瓷的血液相容性通过溶血试验研究。 将猪血在5000转每分钟的离心力 下离心3 min， 去除上清液血清， 并用PBS洗涤沉淀， 得到猪血红细胞。 然后将所得细胞用PBS 稀释10倍， 并各取2 mL加入含有LAP生物陶瓷片的24孔板中。 另外分别将1.6mL PBS和蒸馏 水加入到含有0.4 mL稀释红细胞的孔中， 分别作为阴性和阳性对照。 孔板在37 oC 中孵育2 h， 然后在10000转每分钟的离心力下离心1 min， 用紫外吸光光谱仪测试上清液在241nm处 的吸光值。 溶血率通过下面公式计算得到： 0083 0084 其中， D。
31、t 样品的吸光度; Dpc和Dnc 分别是阳性对照和阴性对照的吸光度。 其溶血 率见图附图3 （a） 。 从图中可以看出， 除了LAP片溶血率为8%， 其他材料的溶血率均小于5%。 从 3 （b） 可以看出LAP片和LAP生物陶瓷与阴性对照组PBS类似， 均未发生溶血现象， 上清液为无 色， 说明制备的LAP生物陶瓷具有很好的血液相容性， 可以进一步用于骨组织损伤修复研 究。 0085 实施例4 0086 将实施例1中制备LAP生物陶瓷片 （样品5， 表1） 浸泡在37 oC模拟体液中， 液体每24 h更换一次。 浸泡7天后， 将LAP生物陶瓷去除， 用水清洗， 并在室温下风干， 用SEM和E。
32、DS表征 其形貌和结构。 图4a和4c展示了在模拟体液中浸泡7天前后的LAP生物陶瓷的表面形貌。 从 图中可以看出， 与浸泡前相比， 浸泡7天后可以明显观察到羟基磷灰石在LAP生物陶瓷表面 的颗粒状矿化。 EDS测试 （图4 b和4d） 也表明浸泡后的生物陶瓷中含有新的元素Ca和P， 且他 们的比例 （1.57） 和羟基磷灰石中这两种元素的比例相似。 这进一步表明LAP表面矿化羟基 磷灰石的形成。 0087 实施例5 0088 将LAP生物陶瓷片放在紫外灯下照射2h杀菌， 然后固定在24孔组织培养板中， 并加 入1mL含有10%胎牛血清的PBS在37 oC孵育24h。 空白孔作为对照组实验。 。
33、吸附前后的蛋白含 说 明 书 6/8 页 8 CN 104163622 B 8 量利用紫外分光光度计测定， 其结果如图5a所示， 在培养24小时之后， LAP生物陶瓷比TCP具 有更高的蛋白吸附能力。 LAP生物陶瓷表面对蛋白的吸附利用SEM在10kV操作电压下观察， 其结果如图5b和5c所示， 表明固态的蛋白粘附在TCP和LAP生物陶瓷表面。 这一结果表明LAP 生物陶瓷具有较好的蛋白吸附性能， 在组织工程领域可能具有更好的应用潜能。 0089 实施例6 0090 rMSCs细胞在LAP生物陶瓷上生长的代谢活性利用刃天青细胞活力试验测定。 分别 将培养1， 3， 5， 7和14 天后细胞的培。
34、养基倒掉， 然后加入900 L -MEM 和100 L刃天青溶液 (1 mg/mL)。 孵育4h后， 通过荧光酶标仪测定荧光值 （ ex=530 nm, em=590 nm） 。 如图6a所 示， 刃天青细胞活力试验表明LAP生物陶瓷和TCP有着相似的促进rMSCs细胞生成的能力， 培 养3天后rMSCs细胞即开始进入对数生长期。 这表明LAP生物陶瓷有着较好的rMSCs细胞相容 性。 同时， 培养14天后的细胞形貌通过SEM观察， 如图6b和6c所示， rMSCs细胞在LAP生物陶瓷 表面生出了伪足， 很好的构建了三维支架网络。 0091 为了检验ALP活性， 细胞培养14天后， 将200 。
35、L细胞裂解液加入到孔板中裂解细胞。 然后将200 LALP底物和20 L裂解细胞液在37 oC下避光孵育， 1h后加入10 L 0.02 M NaOH 终止水解。 220 LALP底物与10 L 0.02 M NaOH混合作为空白对照。 结果如图7a所示， 培养14 天后， 生长在LAP生物陶瓷上的rMSCs细胞比生长在TCP对照板上的细胞具有显著高的ALP活 力 （p 0.05） 。 0092 实施例7 0093 为了进一步定性验证rMSCs细胞的成骨分化， 我们做了茜素红染色。 细胞用3.7%甲 醛在4 oC固定2h， 然后水洗3次去除残留的甲醛。 固定的细胞先用1%茜素红S溶液 （pH=。
36、6.3- 6.4） 染色2min。 用水和酸性乙醇洗后在Leica倒置显微镜下观察。 如图7a中插图所示， 只有 LAP生物陶瓷上生长的rMSCs细胞被染为红色， 表明有钙沉积现象发生， 从而证明LAP生物陶 瓷可以诱导rMSCs细胞的成骨分化。 0094 实施例8 0095 将两头成熟雄性猪用克他命盐酸盐和甲苯噻嗪麻醉。 然后分别在其左上肢和右上 肢骨干中制作一个1.0 cm 0.2 cm的骨缺损。 在左上肢缺损中植入LAP生物陶瓷片， 右上 肢不做任何植入。 最后利用X-射线获取植入24周后的对照组和实验组的骨组织图片。 如图 7b和7e所示， 24周后， 对照和实验组的骨缺损都有一定的愈。
37、合。 除了如图7e箭头所示的LAP 生物陶瓷的残余外， 其与周围骨组织没有明显的区别， 表明该材料可以很好的和骨组织融 合， 辅助骨缺损的修复， 促进骨再生。 0096 骨缺损的修复情况进一步用X-射线进行分析， 如图7c和7f所示， 箭头所指的为骨 缺损修复部位， 实验组的骨光学密度明显高于对照组， 表明LAP有促进新生骨形成的能力。 0097 实施例9 0098 将实施例1中制备的LAP生物陶瓷放在生理盐水中在37 oC中浸泡3天， 然后将提取 液通过0.22 m滤膜过滤除菌， 并将该提取液注射入SD大鼠腹腔 （50 mL/Kg） 。 对照组大鼠注 射相同剂量的生理盐水。 在注射后一周内观。
38、察其体温， 体重变化以及成活率， 评价其急性全 身毒性作用。 实验结果如图8a和8d所示， 实验组和对照组大鼠的体重和体温变化并没有显 著区别， 同时也没有大鼠死亡的情况发生， 表明所制备的LAP生物陶瓷提取液并没有毒性作 用。 取雌性SD大鼠， 将其背部毛发除去， 然后注入12个斑点的样品 （1-6为生理盐水作为阴性 说 明 书 7/8 页 9 CN 104163622 B 9 对照， 7-9为萃取液， 10-12为乙醇作为阳性对照） ， 观察其肌肉刺激性。 实验结果如图8b, 8c, 8e和8f所示， 实验组皮肤没有明显的红斑， 水肿和坏死情况发生 （斑点7-9， 图8b, 8c, 8e和。
39、8f） ， 这一结果和阴性对照组 （斑点1-6， 图8b, 8c, 8e和8f） 相似。 然而阳性对照组 （斑 点10-12， 图8b, 8c, 8e和8f） 出现了皮肤损伤现象。 这表明LAP生物陶瓷没有体内肌肉皮肤 刺激性反应， 具有很好的生物安全性。 0099 本发明提供的锂皂石生物陶瓷的制备方法及其用途， 其方法工艺简单， 产品易得， 所用LAP成本低， 制备的LAP生物陶瓷具有良好的血液相容性、 生物相容性和骨组织修复能 力。 在组织工程支架特别是骨组织损伤修复领域具有广阔的应用前景。 0100 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍， 但应当认识到上述的 描述不应被认为。
40、是对本发明的限制。 在本领域技术人员阅读了上述内容后， 对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。 因此， 本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。 说 明 书 8/8 页 10 CN 104163622 B 10 图1a 说 明 书 附 图 1/30 页 11 CN 104163622 B 11 图1b 说 明 书 附 图 2/30 页 12 CN 104163622 B 12 图1c 说 明 书 附 图 3/30 页 13 CN 104163622 B 13 图1d 说 明 书 附 图 4/30 页 14 CN 104163622 B 14 图1e 说 明 书 附 图 5/30 页 。
41、15 CN 104163622 B 15 图2 说 明 书 附 图 6/30 页 16 CN 104163622 B 16 图3a 说 明 书 附 图 7/30 页 17 CN 104163622 B 17 图3b 说 明 书 附 图 8/30 页 18 CN 104163622 B 18 图4a 说 明 书 附 图 9/30 页 19 CN 104163622 B 19 图4b 说 明 书 附 图 10/30 页 20 CN 104163622 B 20 图4c 说 明 书 附 图 11/30 页 21 CN 104163622 B 21 图4d 说 明 书 附 图 12/30 页 22 C。
42、N 104163622 B 22 图5a 说 明 书 附 图 13/30 页 23 CN 104163622 B 23 图5b 说 明 书 附 图 14/30 页 24 CN 104163622 B 24 图5c 说 明 书 附 图 15/30 页 25 CN 104163622 B 25 图6a 说 明 书 附 图 16/30 页 26 CN 104163622 B 26 图6b 说 明 书 附 图 17/30 页 27 CN 104163622 B 27 图6c 说 明 书 附 图 18/30 页 28 CN 104163622 B 28 图7a 说 明 书 附 图 19/30 页 29 。
43、CN 104163622 B 29 图7b 说 明 书 附 图 20/30 页 30 CN 104163622 B 30 图7c 说 明 书 附 图 21/30 页 31 CN 104163622 B 31 图7d 说 明 书 附 图 22/30 页 32 CN 104163622 B 32 图7e 说 明 书 附 图 23/30 页 33 CN 104163622 B 33 图7f 说 明 书 附 图 24/30 页 34 CN 104163622 B 34 图8a 说 明 书 附 图 25/30 页 35 CN 104163622 B 35 图8b 说 明 书 附 图 26/30 页 36 CN 104163622 B 36 图8c 说 明 书 附 图 27/30 页 37 CN 104163622 B 37 图8d 说 明 书 附 图 28/30 页 38 CN 104163622 B 38 图8e 说 明 书 附 图 29/30 页 39 CN 104163622 B 39 图8f 说 明 书 附 图 30/30 页 40 CN 104163622 B 40 。