一種植入假體及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種植入假體及其制造方法，本發(fā)明提供的植入假體在惰性植入材料表面復(fù)合有生物陶瓷材料，由于生物陶瓷材料能與細(xì)胞等生物組織表現(xiàn)出良好的親和性，因此該植入假體具有較高的生物相容性，解決目前惰性植入材料與人體不相容的問題。同時，該植入假體的生物陶瓷材料復(fù)合于惰性植入材料，不會破壞惰性植入材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不會引起惰性植入材料理化性能的下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法制備得到的植入假體生物相容性好，無致敏性和明顯細(xì)胞毒性。
【專利說明】一種植入假體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于假體領(lǐng)域，尤其涉及一種植入假體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)療整形是通過外科手術(shù)對人體先天或后天性的組織缺陷與畸形進(jìn)行修復(fù)和再造。最常見的醫(yī)療整形方式為將硅橡膠、丙烯酸樹脂、聚丙烯酰胺等惰性植入材料作為組織代用品植入人體，來修復(fù)各種原因造成的組織缺陷或畸形，以改善或恢復(fù)其生理功能和外貌。
[0003]由于硅橡膠、丙烯酸樹脂、聚丙烯酰胺等惰性植入材料的化學(xué)性能穩(wěn)定，不易降解，導(dǎo)致其植入后與人體組織無法相容，從而引發(fā)常見的假體植入并發(fā)癥一包膜攣縮。包膜攣縮會引起惰性植入材料變形以及惰性植入材料周圍組織感染、化膿，因此，在植入人體前必須對惰性植入材料進(jìn)行改性處理以提高其生物相容性。
[0004]當(dāng)前，應(yīng)用較多的惰性植入材料生物相容性改性方法是將生物相容性材料與惰性植入材料混合，如將羥基磷灰石、磷酸三鈣等生物陶瓷材料混合于丙烯酸樹脂、硅橡膠等惰性植入材料內(nèi)，待生物陶瓷材料降解后,惰性植入材料表面會形成很多微孔,人體組織可以長入這些微孔，從而降低包膜攣縮的發(fā)生。但將惰性植入材料與生物陶瓷混合會引起惰性植入材料理化性能的降低，如脆性增大、彈性減小、強(qiáng)度下降等，從而大大影響其應(yīng)用效果。
[0005]為了避免在惰性植入材料中混合其他材料而造成其理化性能的降低，惰性植入材料表面改性法被提出 ，如等離子體表面改性法、表面接枝共聚法等。等離子體表面改性法是將惰性植入材料暴露于非聚合性氣體等離子體中，利用等離子體轟擊材料表面，引發(fā)惰性植入材料表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而增加其表面的生物相容性，但該方法需要使用等離子體發(fā)生器，處理成本較為昂貴。表面接枝共聚法是將親水性物質(zhì)以化學(xué)鍵交聯(lián)的方式接枝共聚到惰性植入材料表面，該方法可以有效的提高惰性植入材料的生物相容性，但其操作步驟較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種植入假體，該植入假體化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、生物相容性良好。
[0007]本發(fā)明提供了一種植入假體，包括:
[0008]惰性植入材料；
[0009]復(fù)合于惰性植入材料表面的生物活性材料；
[0010]所述生物活性材料包括生物陶瓷材料和分散劑。
[0011]優(yōu)選的，所述惰性植入材料為硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙
烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。
[0012]優(yōu)選的，所述生物陶瓷材料和所述分散劑的質(zhì)量比為2~20:1~5。
[0013]優(yōu)選的，所述生物陶瓷材料為羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。
[0014]優(yōu)選的，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。
[0015]本發(fā)明提供了一種植入假體的制造方法，包括:
[0016]在惰性植入材料表面噴涂表面改性劑，干燥處理后得到植入假體；
[0017]所述表面改性劑包括水、分散劑和生物陶瓷材料。
[0018]優(yōu)選的，所述惰性植入材料為硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙
烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。
[0019]優(yōu)選的，所述生物陶瓷材料在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%~20%，所述分散劑在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%~5%。
[0020]優(yōu)選的，所述生物陶瓷材料為羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。
[0021]優(yōu)選的，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。 [0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種植入假體，包括惰性植入材料和復(fù)合于惰性植入材料表面的生物活性材料,所述生物活性材料包括生物陶瓷材料和分散劑。本發(fā)明提供的植入假體在惰性植入材料表面復(fù)合有生物陶瓷材料，由于生物陶瓷材料能與細(xì)胞等生物組織表現(xiàn)出良好的親和性，因此該植入假體具有較高的生物相容性，解決目前惰性植入材料與人體不相容的問題。同時，該植入假體的生物陶瓷材料復(fù)合于惰性植入材料表面，不會破壞惰性植入材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不會引起惰性植入材料理化性能的下降。本發(fā)明直接在惰性植入材料表面涂覆含有水、分散劑和生物陶瓷材料的表面改性劑，干燥處理后即可得到植入假體，操作步驟簡單，僅需配制好表面改性劑，再涂覆于惰性植入材料表面后晾干即可，不使用特定設(shè)備，便于實(shí)現(xiàn)。
[0023]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法制備得到的植入假體生物相容性好，無致敏性和明顯細(xì)胞毒性。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0025]本發(fā)明公開了一種植入假體，包括:
[0026]惰性植入材料；
[0027]復(fù)合于惰性植入材料表面的生物活性材料；
[0028]所述生物活性材料包括生物陶瓷材料和分散劑。
[0029]本發(fā)明的植入假體以惰性植入材料為主體材料，在其表面復(fù)合有生物活性材料，以增加惰性植入材料的生物相容性。
[0030]在本發(fā)明中，所述惰性植入材料是指在生物環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定，不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料，包括但不限于硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。本發(fā)明對所述惰性植入材料的來源沒有特殊限制，市購即可。對所述惰性植入材料的形狀沒有特殊限制，根據(jù)實(shí)際情況修剪成需要的形狀即可。[0031]所述生物活性材料復(fù)合在所述惰性植入材料表面，包括生物陶瓷材料和分散劑。所述生物陶瓷材料為能與細(xì)胞等生物組織表現(xiàn)出良好的親和性的材料，包括但不限于羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。所述生物陶瓷材料的粒徑優(yōu)選為1nm~900nm,更優(yōu)選為1nm~500nm,最優(yōu)選為1nm~lOOnm。所述分散劑包括但不限于羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。所述生物陶瓷材料和所述分散劑的質(zhì)量比優(yōu)選為2~20:1~5，更優(yōu)選為2~5:1~5，最優(yōu)選為2~5:1~3。本發(fā)明對所述陶瓷材料和所述分散劑的來源沒有特殊限制，市購即可。
[0032]本發(fā)明還公開了一種植入假體的制備方法，包括:
[0033]在惰性植入材料表面涂覆表面改性劑，干燥處理后得到植入假體；
[0034]所述表面改性劑包括水、分散劑和生物陶瓷材料。
[0035]在本發(fā)明中，首先在惰性植入材料表面涂覆表面改性劑，所述惰性植入材料是指在生物環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定，不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料，包括但不限于硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。本發(fā)明對所述惰性植入材料的來源沒有特殊限制，市購即可。對所述惰性植入材料的形狀沒有特殊限制，根據(jù)實(shí)際情況修剪成需要的形狀即可。在本發(fā)明中，所述表面改性劑包括水、分散劑和生物陶瓷材料。在本發(fā)明中，所述分散劑為能夠?qū)⑸锾沾刹牧蠌?fù)合到惰性植入材料表面的試劑，包括但不限于羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述生物陶瓷材料為能與細(xì)胞等生物組織表現(xiàn)出良好的親和性的材料，包括但不限于羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。在本發(fā)明中，所述分散劑在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為1%~5%，更優(yōu)選為1%~3%。所述生物陶瓷材料在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為2%~20%，更優(yōu)選為2%~5 %。本發(fā)明對所述陶瓷材料和所述分散劑的來源沒有特殊限制，市購即可。
[0036]本發(fā)明采用的表面改性劑優(yōu)選采用以下步驟制備得到:
[0037]將分散劑、生物陶瓷材料和水混合，得到表面改性劑。
[0038]本發(fā)明采用的分散劑、生物陶瓷材料和水混合的方式優(yōu)選為:
[0039]先將分散劑和水混合，再加入生物陶瓷材料。
[0040]得到表面改性劑后，將其涂覆于惰性植入材料表面，本發(fā)明對所述涂覆沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式即可，優(yōu)選為噴涂。進(jìn)行噴涂前，需要將表面改性劑加入噴罐內(nèi)，所述噴罐優(yōu)選為手持式壓力噴罐，所述表面改性劑加入噴灌內(nèi)的方法優(yōu)選采用高壓灌裝法。
[0041]將表面改性劑涂覆于惰性植入材料表面之前，優(yōu)選還包括對表面改性劑進(jìn)行消毒處理，所述消毒處理為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，以不破例表面改性劑中分散劑和生物陶瓷材料的結(jié)構(gòu)為宜。
[0042]涂覆表面改性劑后，對惰性植入材料進(jìn)行干燥處理，待惰性植入材料表面干燥后即完成對惰性植物材料的改性，得到植入假體。優(yōu)選在干燥后的植入假體表面反復(fù)涂覆表面改性劑2~5次，以增加惰性植入材料表面生物陶瓷材料的密度，從而進(jìn)一步提高植入假體的生物相容性。本發(fā)明對于所述干燥處理沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段即可，優(yōu)選采用靜置干燥，靜止時間優(yōu)選為5min~20min，更優(yōu)選為Smin~12min。
[0043]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0044]實(shí)施例1
[0045]將4質(zhì)量份的羧甲基纖維素鈉加入94質(zhì)量份純水中攪拌均勻，再加入2質(zhì)量份的納米級羥基磷灰石粉末攪拌均勻，得到表面改性劑。
[0046]對得到的表面改性劑進(jìn)行消毒處理，消毒后裝入手持式壓力噴罐內(nèi)。
[0047]將硅橡膠修剪成需要的形狀，然后將表面改性劑噴涂于硅橡膠表面，靜置干燥1min,得到植入假體。
[0048]對上述植入假體進(jìn)行生物相容性測試
[0049]從上述植入假體取樣，取樣規(guī)格為0.2mmX IcmX lcm,以該取樣樣本作為實(shí)驗(yàn)組，以多聚賴氨酸包被的玻片和純硅橡膠作為對照組，將實(shí)驗(yàn)組和對照組滅菌后置于24孔板中，每組11個樣本，將人皮膚成纖維細(xì)胞以2.5X 14個/cm2的密度接種于各組樣本中培養(yǎng)。24、48、72h后，每組各取3個樣本，胰酶消化后細(xì)胞計(jì)數(shù)，每個樣本測4次。培養(yǎng)72h后，每組再各取I個樣本 ，PBS漂白，30ml/L戊二醛固定，乙醇脫水，真空干燥，噴金鍍膜后掃描電鏡觀察。人皮膚成纖維細(xì)胞在不同材料上的生長情況如表1所示。
[0050]表1人皮膚成纖維細(xì)胞在不同材料上的生長情況
[0051].....1ilf人皮 I夫瓦纟f維細(xì) I包_______(_____^"Fo4,___________
_......24h.............................................................................................................................................................48h............................................................................................................................................................................72h................................................................................................................................................—
^145±064
純硅橡膠0.90±0.24 1.11 ±0.251.40±0.39
上述植入假體2.6U0.54 2.90±0.363.55士 0.59
[0052]通過表1可以看出，各組細(xì)胞數(shù)隨培養(yǎng)時間逐漸增多，同一時間點(diǎn)的細(xì)胞數(shù)，多聚賴氨酸對照組 > 實(shí)驗(yàn)組 > 硅橡膠對照組。實(shí)驗(yàn)組與硅橡膠相比P < 0.05，有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差
巳
[0053]掃描電鏡觀察結(jié)果表明，純硅橡膠上的細(xì)胞較少，體積大，呈長梭形；實(shí)驗(yàn)組上的細(xì)胞數(shù)多于純硅橡膠，細(xì)胞呈梭形、多角形；多聚賴氨酸包被的玻片上的細(xì)胞數(shù)多于實(shí)驗(yàn)組，細(xì)胞呈梭形、多角形，并相互連接成片。多聚賴氨酸對照組成纖維細(xì)胞數(shù)目最多，胞核呈圓形或橢圓形，淡藍(lán)色，極少數(shù)細(xì)胞核深染，染色質(zhì)凝聚成亮點(diǎn)；純硅橡膠組、實(shí)驗(yàn)組情況相似，細(xì)胞核數(shù)目少于多聚賴氨酸對照組，胞核形態(tài)與多聚賴氨酸對照組相似，深染的胞核數(shù)目略多于多聚賴氨酸對照組。
[0054]通過純硅橡膠和上述植入假體的生物相容性測試結(jié)果可以看出，上述植入假體上的細(xì)胞呈多角形，和純硅橡膠上長梭形的細(xì)胞相比，上述植入假體更有利于細(xì)胞的增殖和分化，細(xì)胞在上述植入假體表面的生長和分化明顯優(yōu)于純硅橡膠材料。
[0055]對上述植入假體進(jìn)行血溶性測試[0056]從健康成年兔股動脈取血20ml，肝素抗凝，取此血8ml，加生理鹽水1ml稀釋，得稀釋兔血。取上述植入假體5g，清洗消毒后切成5 X 30mm條狀，置于試管內(nèi)，加入生理鹽水1ml，得到實(shí)驗(yàn)組；取純硅橡膠5g，清洗消毒后切成5 X 30mm條狀，置于試管內(nèi)，加入生理鹽水10ml，得到純硅橡膠組；取生理鹽水1ml置于試管內(nèi)，得到陰性對照組；取蒸餾水1ml置于試管內(nèi)，得到陽性對照組。
[0057]每組取3個樣本，37°C水浴保溫30min，各樣本加入稀釋兔血0.2ml，輕輕混勻后置于37°C水浴繼續(xù)保溫60min，取各樣本離心5min，取上清液置于比色皿內(nèi)，分光光度計(jì)在545nm處測量吸光度，計(jì)算溶液率，溶血率(HR)=(樣品吸光度-陰性對照吸光度)/ (陽性對照吸光度-陰性對照吸光度)X 100%。各組吸光度和溶血率如表2所示。
[0058]表2各組吸光度和溶血率
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種植入假體,包括: 惰性植入材料； 復(fù)合于惰性植入材料表面的生物活性材料； 所述生物活性材料包括生物陶瓷材料和分散劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假體，其特征在于，所述惰性植入材料為硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假體，其特征在于，所述生物陶瓷材料和所述分散劑的質(zhì)量比為2~20:1~5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假體，其特征在于，所述生物陶瓷材料為羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假體，其特征在于，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。
6.一種植入假體的制造方法，包括: 在惰性植入材料表面涂覆表面改性劑，干燥處理后得到植入假體； 所述表面改性劑包括水、分散劑和生物陶瓷材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的假體，其特征在于，所述惰性植入材料為硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺或聚氨酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述生物陶瓷材料在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%~20%，所述分散劑在表面改性劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%~5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述生物陶瓷材料為羥基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸鈣生物陶瓷材料、氧化鋁生物陶瓷材料或復(fù)合生物陶瓷材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、刺梧桐膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鹽、明膠和海藻酸丙二醇酯中的一種或多種。
【文檔編號】A61L27/30GK104027843SQ201410287688
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】王科 申請人:重慶市中醫(yī)院