技术领域
本发明属于植入性生物材料,具体涉及脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法及应用。
技术背景
肿瘤、骨折等疾病可导致骨缺损和结构破坏,现有技术中应用自体骨、金属、高分子材 料和陶瓷修复骨缺损。自体骨取材量受限,材质常为松质骨,力学强度达不到要求,外形难 与受区一致,取材时增加病人创伤和并发症。金属、高分子材料和陶瓷的生物相容性差,不 能形成新骨或者成骨能力差,难与受区骨愈合,外形也常难与受区匹配。也有深低温同种异 体骨修复骨缺损的,但这种传统的深低温同种异体骨仅在切取后进行深低温保存,然后应用 于病人,而未经过清除骨髓、丙酮脱脂、酒精浸泡、纯化水清洗、低温环境下辐照灭菌加工, 这种传统的深低温同种异体骨的免疫排斥反应症状因而相对明显、引起伤口感染和疾病传播 的风险也相对增大。另一种经冷冻干燥的同种异体骨一般经过了清除骨髓、脱脂、冷冻干燥、 辐照灭菌过程,但是冷冻干燥能明显降低同种异体骨的力学强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物相容性和力学强度好、免疫排斥反应小、安全性高、可与 受区愈合并逐渐替代为受体自身骨组织的脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法及应用。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法, 其特征在于它包括如下步骤:
1)用人同种异体骨作为原材料,切割成骨段、骨块或骨颗粒,用纯化水清洗除去骨髓 直至骨组织色泽为白色偏黄,无骨髓组织为止,得骨材料A;
2)用化学纯的丙酮与骨材料A按照2~3∶1的体积混合,在18~30℃的温度下震动脱 脂,更换丙酮继续震动脱脂,直到溶液清澈无明显浮油脂,得骨材料B;
3)用质量浓度为75~85%的医用酒精浸泡骨材料B3小时后,然后用纯化水清洗浸泡 后的骨材料,离心脱水后包装,得骨材料C;
4)将包装后的骨材料C存放在-40℃以下(含-40℃)的环境至少12小时,然后放入保 温容器中,周围放置冰块,将容器封装后用20~25kGy剂量的钴-60辐照灭菌,然后贮存在 -40℃以下的环境(即深低温贮存),即得脱脂灭菌深低温同种异体骨。
所述的脱脂灭菌深低温同种异体骨的应用,其特征在于它用于骨缺损植骨修复。
本发明的脱脂灭菌深低温同种异体骨取材于人同种异体骨,所以骨组织的微组织结构和 物质成分更有利于新骨生长,对受区组织刺激性小,所以生物相容好,且有利于植入骨愈合 和通过组织“爬行替代”生物学反应过程逐渐衍变成病人自身骨组织,不需要再次手术取出 植入物;清除骨髓、脱脂和酒精浸泡能消化残存的细胞膜、完全去掉了细胞基质,以便植入 骨能为宿主细胞所适应,并使免疫原性大为下降,免疫排斥基本消失,新骨形成能力增加。 同时清除骨髓、丙酮脱脂和酒精浸泡能清除和灭活病毒等病原体,为移植传播疾病的预防提 供了另一道屏障,使产品的安全性增强。低温环境下辐照灭菌可灭活病毒和细菌等微生物, 使产品成为无菌产品,进一步提高产品的安全性,使产品在打开内包装塑料袋后即可直接植 入,同时低温环境可防止产品在辐照灭菌过程中产生热能、进而破坏成骨蛋白的活性。本发 明产品不经过冷冻干燥脱水处理、而用深低温贮存,使本发明产品保持生物力学强度。
在脱脂溶液的选择上,传统方法常规应用氯仿-甲醇按照1∶1的比例混合溶液,本发明 在加工过程中选用丙酮脱脂有更多的优点。原因有三,原因一氯仿为强毒性溶液,甲醇为中 等毒性溶液,加工过程中对人员和环境会产生一定的不良影响,如果有残留会对病人产生不 良影响。而丙酮脂溶解能力强,几乎能溶解所有油脂,是低毒性溶液;原因二早期的研究结 果显示经丙酮脱脂的同种异体骨脱钙基质成骨能力优于经氯仿-甲醇脱脂的;原因三丙酮价 格更便宜,生产成本会因此下降。
比较传统方法本发明增加了酒精浸泡过程,酒精本身也是一种溶剂可以脱脂,而且可灭 活多种可导致传染病的病毒,使产品的安全性进一步增强。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,以下结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不 仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法,它包括如下步骤:
1)用人同种异体骨作为原材料,切割成不同大小的骨段、骨块或骨颗粒,用纯化水清 洗除去骨髓直至骨组织色泽为白色偏黄,无骨髓组织为止,得骨材料A;
2)用化学纯的丙酮与骨材料A按照2∶1的体积混合,在18℃的温度下震动脱脂,更换 丙酮继续震动脱脂,直到溶液清澈无明显浮油脂,得骨材料B;
3)用质量浓度为75%的医用酒精浸泡骨材料B3小时后,然后用纯化水清洗浸泡后的 骨材料,离心脱水后包装,得骨材料C;
4)将包装后的骨材料C存放在-40℃的环境12小时,然后放入保温容器中,周围放置 冰块,将容器封装后用20kGy剂量的钴-60辐照灭菌,然后贮存在-41℃的环境(即深低温 贮存),即制成脱脂灭菌深低温同种异体骨。
所述的脱脂灭菌深低温同种异体骨的应用,它用于骨缺损植骨修复。
临床使用时,将内包装打开后,脱脂灭菌深低温同种异体骨放入生理盐水中复温(恢 复至18℃温度)约1小时,可切割成适当大小,植入骨缺损部位,适当进行内固定后即完成 脱脂灭菌深低温同种异体骨的植入。
实施例2:
脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法,它包括如下步骤:
1)用人同种异体骨作为原材料,切割成不同大小的骨段、骨块或骨颗粒,用纯化水清 洗除去骨髓直至骨组织色泽为白色偏黄,无骨髓组织为止,得骨材料A;
2)用化学纯的丙酮与骨材料A按照2.5∶1的体积混合,在20℃的温度下震动脱脂,更 换丙酮继续震动脱脂,直到溶液清澈无明显浮油脂,得骨材料B;
3)用质量浓度为80%的医用酒精浸泡骨材料B 3小时后,然后用纯化水清洗浸泡后的 骨材料,离心脱水后包装,得骨材料C;
4)将包装后的骨材料C存放在-41℃的环境20小时,然后放入保温容器中,周围放置 冰块,将容器封装后用22kGy剂量的钴-60辐照灭菌,然后贮存在-41℃的环境(即深低温 贮存),即制成脱脂灭菌深低温同种异体骨。
所述的脱脂灭菌深低温同种异体骨的应用,其特征在于它用于骨缺损植骨修复。
临床使用时,将内包装打开后,脱脂灭菌深低温同种异体骨放入生理盐水中复温(恢 复至30℃温度)约1小时,可切割成适当大小,植入骨缺损部位,适当进行内固定后即完成 脱脂灭菌深低温同种异体骨的植入。
实施例3:
脱脂灭菌深低温同种异体骨的制备方法,它包括如下步骤:
1)用人同种异体骨作为原材料,切割成不同大小的骨段、骨块或骨颗粒,用纯化水清 洗除去骨髓直至骨组织色泽为白色偏黄,无骨髓组织为止,得骨材料A;
2)用化学纯的丙酮与骨材料A按照3∶1的体积混合,在30℃的温度下震动脱脂,更换 丙酮继续震动脱脂,直到溶液清澈无明显浮油脂,得骨材料B;
3)用质量浓度为85%的医用酒精浸泡骨材料B 3小时后,然后用纯化水清洗浸泡后的 骨材料,离心脱水后包装,得骨材料C;
4)将包装后的骨材料C存放在-42℃的环境至少24小时,然后放入保温容器中,周围 放置冰块,将容器封装后用25kGy剂量的钴-60辐照灭菌,然后贮存在-42℃的环境(即深 低温贮存),即制成脱脂灭菌深低温同种异体骨。
所述的脱脂灭菌深低温同种异体骨的应用,其特征在于它用于骨缺损植骨修复。
临床使用时,将内包装打开后,脱脂灭菌深低温同种异体骨放入生理盐水中复温(恢复 至40℃温度)约1小时,可切割成适当大小,植入骨缺损部位,适当进行内固定后即完成脱 脂灭菌深低温同种异体骨的植入。