一種半月板支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及生物材料與組織工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種半月板支 架。
【背景技術(shù)】
[0002] 半月板由纖維軟骨組成，內(nèi)外側(cè)各一個，位于膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙，是膝關(guān)節(jié)的重要 組成部分。半月板具有吸收震蕩、傳遞負荷、營養(yǎng)關(guān)節(jié)軟骨潤滑和增加關(guān)節(jié)接觸面積以及維 持關(guān)節(jié)穩(wěn)定等重要功能。半月板嚴重損傷或切除后，將會加快膝關(guān)節(jié)向骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)展的 進程。盡管半月板切除術(shù)具有短期療效好、功能恢復(fù)快等優(yōu)點，但是半月板切除后再生半月 板的質(zhì)量不能行使正常半月板的生物力學(xué)功能，遠期將不可避免地加重關(guān)節(jié)軟骨退變。同 種異體半月板移植可以替代缺失的半月板，但供體來源非常有限，遠不能滿足臨床需求。隨 著組織工程技術(shù)和材料學(xué)的進展，不少學(xué)者試圖用組織工程技術(shù)修復(fù)再造半月板，為半月 板修復(fù)提供一種新的治療模式。組織工程半月板（Tissue engineering meniscus，TEM)構(gòu) 建需要種子細胞復(fù)合植入支架材料，在特定生長因子或應(yīng)力刺激下完成。
[0003] TEM的支架材料包括天然材料和人工合成的材料。天然材料包括膠原、小腸粘膜下 組織、脫鈣骨、骨膜、軟骨膜等。人工合成材料包括水凝膠、滌綸、特富龍、纖維素、藻酸鹽、聚 乳酸（PLA)、碳纖維、聚乙醇酸（PGA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA)、膠原及糖氨聚糖復(fù) 合物、納米纖維、聚氨酯等。
[0004] 理想的支架材料一般應(yīng)具有以下性能：（1)良好的生物相容性和生物可降解性； (2)具有足夠的力學(xué)強度；（3)高孔隙率；(4)高表面積；（5)表面利于細胞的黏附增殖和分 化；(6)易于消毒及植入；（7)可加工成各種形狀和結(jié)構(gòu)，易于重復(fù)操作。天然材料具有良好 的生物相容性，且含有生物活性成分，能夠促進細胞增殖和基質(zhì)分泌，但大多數(shù)組織在生 物學(xué)強度及孔隙率和形態(tài)上難以滿足完整TEM構(gòu)建的要求。人工合成材料來源廣泛，可塑 性強，但生物相容性和可降解性較差，體內(nèi)植入后可能引起較多的異物反應(yīng)。部分材料（如 膠原、藻酸鹽材料、纖維素凝膠等）的力學(xué)強度較弱，也不適合構(gòu)建組織工程半月板。
[0005] 脫鈣骨基質(zhì)（DBM)主要是利用同種或異種器官/組織，經(jīng)過脫細胞、去除抗原處理 得到脫細胞基質(zhì)材料。該材料具有細胞外基質(zhì)成分，有良好的組織親和性和相容性，有利于 細胞的粘附、增殖和分化，并且具有一定的力學(xué)強度。DBM具有三維天然孔隙結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，同時 含有I型膠原，膠原是細胞粘附和生長的良好支架，以其作為支架材料，具有可降解性，易 于被機體吸收，因而脫鈣骨基質(zhì)（DBM)不僅具有良好的生物相容性和生物降解性，而且具 有天然孔隙結(jié)構(gòu)，有利于細胞長入，含有可以促進種子細胞粘附、增殖及分化的生物活性分 子，具有人工合成支架材料無可比擬的優(yōu)勢。但是，目前并沒有使用脫鈣骨基質(zhì)作為半月板 支架對缺損進行修復(fù)的報道或者應(yīng)用。并且，當應(yīng)用在半月板修復(fù)時，如果采用常規(guī)的半月 形或者條形支架結(jié)構(gòu)設(shè)計，將使得細胞生長速度達不到要求，愈合時間較長甚至不愈合。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對目前半月形或者條形支架對半月板進行 修復(fù)的效果不佳的缺陷，提供一種環(huán)形的半月板支架。
[0007] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種半月板支架，所述 半月板支架為由異種異體或同種異體的股骨或脛骨干骺端的松質(zhì)骨制成的支架，所述半 月板支架呈環(huán)形，且環(huán)形外徑為28-44mm，環(huán)形內(nèi)徑為18-36mm，所述半月板支架的厚度為 6_8mm〇
[0008] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架為用于修復(fù)內(nèi)側(cè)半月板 的支架，其環(huán)形外徑為40_44mm，環(huán)形內(nèi)徑為32_36mm。
[0009] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架的環(huán)形外徑為42mm，環(huán) 形內(nèi)徑為34mm。
[0010] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，或者所述半月板支架為用于修復(fù)外側(cè)半 月板的支架，其環(huán)形外徑為28-32mm，環(huán)形內(nèi)徑為18-22mm。
[0011] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架的環(huán)形外徑為30mm，環(huán) 形內(nèi)徑為20mm〇
[0012] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架上等間隔設(shè)置有6-12 個放射狀的沿環(huán)形直徑延伸的通孔，且所述通孔的直徑為2-4_。
[0013] 在根據(jù)本實用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架上等間隔設(shè)置有8個放 射狀的沿環(huán)形直徑延伸的通孔，且所述通孔的直徑為3_。
[0014] 實施本實用新型的半月板支架，具有以下有益效果：本實用新型采用脫礦松質(zhì)骨 制成的半月板支架，通過環(huán)形的形狀設(shè)計增加了表面積，有利于細胞與培養(yǎng)液的物質(zhì)充分 交換，減少支架內(nèi)部細胞凋亡，從而增加了細胞數(shù)量，加快半月板修復(fù)時的愈合速度。
【附圖說明】
[0015] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
[0016] 圖Ia和Ib為根據(jù)本實用新型半月板支架第一實施例的立體圖和修剪示意圖；
[0017] 圖2a和圖2b分別為根據(jù)本實用新型半月板支架第二實施例的立體圖和俯視圖；
[0018] 圖3為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的半月板支架的制備方法流程圖；
[0019] 圖4a和4b分別為根據(jù)本實用新型的方法制備的半月板支架的照片和組織學(xué)切 片；圖4c和4d分別為該半月板支架的電鏡照片；
[0020] 圖5a和5b，分別為根據(jù)本實用新型的方法制備的半月板支架復(fù)合細胞的HE染色 和甲苯胺藍染色示意圖；
[0021] 圖6為半月板支架復(fù)合細胞的激光共聚焦示意圖；
[0022] 圖7為等量半月板細胞接種到環(huán)形支架和圓形支架上的結(jié)果圖；
[0023] 圖8a和圖8b分別為內(nèi)側(cè)半月板移植手術(shù)和術(shù)后6周整體觀察圖；
[0024] 圖9為內(nèi)側(cè)半月板移植術(shù)后6周取出的半月板支架的HE染色效果圖；
[0025] 圖IOa為內(nèi)側(cè)半月板移植術(shù)后9個月半月板支架的效果圖；圖IOb為內(nèi)側(cè)半月板 移植術(shù)后9個月取出的半月板支架的圖片；圖IOc則為內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)后9個月（切除 對照組）的膝關(guān)節(jié)圖片；
[0026] 圖Ila和圖Ilb分別為術(shù)后9個月移植組的HE染色和甲苯胺藍染色的結(jié)果圖；圖 Ilc和圖Ild分別為術(shù)后9個月切除對照組的HE染色和甲苯胺藍染色的結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0027] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0028] 本實用新型提供了一種半月板支架。請參閱圖la，為根據(jù)本實用新型半月板支架 第一實施例的立體圖。該半月板支架1由異種異體或者同種異體的股骨或脛骨干骺端的松 質(zhì)骨制成，并且該半月板支架1呈環(huán)形，又稱為環(huán)形支架。該環(huán)形支架的厚度h為6-8mm ; 且環(huán)形外徑為28-44mm，環(huán)形內(nèi)徑為18-36mm。具體地，當該半月板支架用于修復(fù)人體內(nèi) 側(cè)半月板時，其環(huán)形外徑dl為40_44mm，環(huán)形內(nèi)徑d2為32_36mm ;優(yōu)選地，環(huán)形外徑dl為 42mm，環(huán)形內(nèi)徑d2為34mm。當該半月板支架用于修復(fù)人體外側(cè)半月板時，其環(huán)形外徑dl為 28_32mm，環(huán)形內(nèi)徑d2為18_22mm ;優(yōu)選地，環(huán)形外徑dl為30mm，環(huán)形內(nèi)徑d2為20mm。為 制備適于人體使用的半月板支架，本實用新型中采用的異種異體的股骨或脛骨包括但不限 于成年豬的股骨或脛骨；同種異體的股骨或脛骨為人的新鮮尸體骨的股骨或者脛骨。當選 取的松質(zhì)骨片尺寸不夠時，也可以采用多塊松質(zhì)骨片拼接而成。
[0029] 本實用新型提供的半月板支架可以用于半月板修復(fù)。在進行手術(shù)前，可以取出消 毒并封裝好的半月板支架，將患者半月板細胞接種到該半月板支架上進行復(fù)合培養(yǎng)7天， 隨后根據(jù)半月板修復(fù)或移植所需大小取用相應(yīng)節(jié)段，進行縫合即可。正常半月板尤其是人 體外側(cè)半月板接近于一個完整的環(huán)形，而手術(shù)當中半月板并非必須完全切除，需要根據(jù)半 月板損傷的范圍和程度決定，但是損傷的情況在術(shù)前很難預(yù)計。采用本實用新型的環(huán)形支 架，就可以在手術(shù)過程中根據(jù)需要移植和替代部分的大小和形狀對環(huán)形支架進行修剪后 進行移植。請參閱圖lb，為根據(jù)本實用新型半月板支架第一實施例的修剪示意圖。圖Ib中 第一節(jié)段11可移植入體內(nèi)用于半月板修復(fù)，第二節(jié)段12可用于植入前檢測。一般情況下， 對于人體內(nèi)側(cè)半月板修復(fù)而言，可以切取環(huán)寬為8-lOmm的環(huán)形支架。對于人體外側(cè)半月板 修復(fù)而言，可以切取環(huán)寬為1〇-12_的環(huán)形支架。因此，本實用新型提供的環(huán)形支架可以同 時滿足植入以及植入前檢測的需要