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一種人工關(guān)節(jié)假體材料及其構(gòu)建方法和應(yīng)用

文檔序號(hào):39724367發(fā)布日期:2024-10-22 13:21閱讀:3來(lái)源:國(guó)知局
一種人工關(guān)節(jié)假體材料及其構(gòu)建方法和應(yīng)用

本發(fā)明涉及醫(yī)用材料開(kāi)發(fā),尤其涉及一種人工關(guān)節(jié)假體材料及其構(gòu)建方法和應(yīng)用。


背景技術(shù):

1、聚醚醚酮(peek)以其良好的生物相容性、良好的可加工性和耐輻射性等優(yōu)點(diǎn),成為骨科領(lǐng)域最有前途的聚合物植入材料之一。然而,peek植入材料的長(zhǎng)期體內(nèi)應(yīng)用受到骨整合能力差、抗感染能力弱等材料表面生物惰性方面的限制。

2、中國(guó)專(zhuān)利cn1593670a公開(kāi)了一種聚醚醚酮全髖股骨頭假體材料及其制備方法,是用碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料形成的。當(dāng)碳纖維采用短切碳纖維時(shí),首先按照重量百分比稱(chēng)取短切碳纖維與聚醚醚酮樹(shù)脂,在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混合,然后用雙螺桿擠出機(jī)高溫混煉、擠出、造粒、模壓成型;當(dāng)碳纖維采用連續(xù)碳纖維,首先稱(chēng)取正交增強(qiáng)的碳纖維平紋布和聚醚醚酮樹(shù)脂,進(jìn)行疊層,纖維增強(qiáng)方向在0-90°范圍內(nèi)變化,然后放入平行板的模具中,模壓成型。該材料具有高耐磨損性、與骨組織有較好的力學(xué)相容性,解決了由假體材料引起的關(guān)節(jié)假體松動(dòng)以及骨吸收、骨萎縮等一系列并發(fā)癥。

3、但是現(xiàn)有技術(shù)中的假體材料性能有待進(jìn)一步提升。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種人工關(guān)節(jié)假體材料及其構(gòu)建方法和應(yīng)用,具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值,可作為一種材料用于預(yù)防假體感染、降低假體松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、提升人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)成功率,并促進(jìn)骨組織的修復(fù)和再生。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:

3、本發(fā)明提供了一種人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,包括以下步驟:將磺化聚醚醚酮、多巴胺和脂蛋白78混合,反應(yīng)得到所述人工假體材料。

4、優(yōu)選的,所述磺化聚醚醚酮與多巴胺的重量比為1~5g:1~25mg。

5、優(yōu)選的,所述多巴胺和脂蛋白78的重量比為1~25:1~25。

6、優(yōu)選的,所述反應(yīng)的轉(zhuǎn)速為3~8rpm。

7、優(yōu)選的,所述反應(yīng)的時(shí)間為0.5~1.5h。

8、優(yōu)選的,所述多巴胺以多巴胺溶液的形式參與反應(yīng),所述多巴胺溶液的濃度為1~25mg/ml;

9、所述脂蛋白78以脂蛋白78水溶液的形式參與反應(yīng),所述脂蛋白78水溶液的濃度為1~25mg/ml。

10、優(yōu)選的,所述反應(yīng)在生物緩沖液中進(jìn)行。

11、優(yōu)選的,所述磺化聚醚醚酮由包含以下步驟的制備方法得到:

12、將聚醚醚酮與異丙醇混合,進(jìn)行磺化處理;

13、所述磺化處理的時(shí)間為5~10min。

14、本發(fā)明還提供了通過(guò)上述制備方法得到的lp78-ps人工假體材料。

15、本發(fā)明還提供了上述lp78-ps人工假體材料在為改善全關(guān)節(jié)置換手術(shù)成功率、降低假體細(xì)菌感染、松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)或促進(jìn)骨組織修復(fù)和再生中的應(yīng)用。

16、本發(fā)明的有益效果:

17、本發(fā)明成功將人體表皮葡萄球菌分泌的脂蛋白78(lp78)負(fù)載到具有高粘附性的聚多巴胺(pda)上,并將其固定在多孔表面的磺化聚醚醚酮(speek)上,制備得到了lp78-ps的創(chuàng)新人工關(guān)節(jié)假體材料,能夠解決傳統(tǒng)人工關(guān)節(jié)假體材料引發(fā)骨髓炎和骨生成不足等問(wèn)題。

18、本發(fā)明采用掃描電子顯微鏡(sem)、液體接觸角測(cè)量?jī)x和釋放曲線等方法對(duì)材料進(jìn)行了詳細(xì)的表征,對(duì)lp78-ps的生物相容性進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果顯示,lp78-ps具有優(yōu)異的材料性能,對(duì)人體骨髓干細(xì)胞(rbmscs)和小鼠體內(nèi)顯示出良好的生物相容性。

19、本發(fā)明通過(guò)建立大鼠股骨內(nèi)植物相關(guān)骨髓炎模型,并采用masson染色、giemsa染色、rt-pcr和涂板稀釋法等方法評(píng)估lp78-ps治療細(xì)菌性骨髓炎的效果。此外,通過(guò)rt-pcr、alp和ars染色等方法在體外和體內(nèi)評(píng)估了lp78-ps對(duì)rbmscs的促進(jìn)作用,并進(jìn)一步研究了其成骨分化機(jī)制。實(shí)驗(yàn)證明,lp78-ps能夠通過(guò)激活rbmscs的wnt/β-catenin信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)其在體外的成骨分化,并能在體內(nèi)生成新的骨組織。

20、總而言之,本發(fā)明提供的lp78-ps具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值,可作為一種材料用于預(yù)防假體感染、降低假體松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、提升人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)成功率,并促進(jìn)骨組織的修復(fù)和再生。



技術(shù)特征:

1.一種人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,包括以下步驟:將磺化聚醚醚酮、多巴胺和脂蛋白78混合,反應(yīng)得到所述人工假體材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述磺化聚醚醚酮與多巴胺的重量比為1~5g:1~25mg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述多巴胺和脂蛋白78的重量比為1~25:1~25。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述反應(yīng)的轉(zhuǎn)速為3~8rpm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述反應(yīng)的時(shí)間為0.5~1.5h。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述多巴胺以多巴胺溶液的形式參與反應(yīng),所述多巴胺溶液的濃度為1~25mg/ml;

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述反應(yīng)在生物緩沖液中進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法,其特征在于,所述磺化聚醚醚酮由包含以下步驟的制備方法得到:

9.通過(guò)權(quán)利要求1~8所述的人工關(guān)節(jié)假體材料的構(gòu)建方法得到的lp78-ps人工假體材料。

10.權(quán)利要求9所述的lp78-ps人工假體材料在為改善全關(guān)節(jié)置換手術(shù)成功率、降低假體細(xì)菌感染、松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)或促進(jìn)骨組織修復(fù)和再生中的應(yīng)用。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種人工關(guān)節(jié)假體材料及其構(gòu)建方法和應(yīng)用,屬于醫(yī)用材料開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明成功將人體表皮葡萄球菌分泌的脂蛋白78(LP78)負(fù)載到具有高粘附性的聚多巴胺(PDA)上,并將其固定在多孔表面的磺化聚醚醚酮(SPEEK)上,制備得到了LP78?PS的創(chuàng)新人工關(guān)節(jié)假體材料,能夠解決傳統(tǒng)人工關(guān)節(jié)假體材料引發(fā)骨髓炎和骨生成不足等問(wèn)題。本發(fā)明提供的LP78?PS具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值,可作為一種材料用于預(yù)防假體感染、降低假體松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、提升人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)成功率,并促進(jìn)骨組織的修復(fù)和再生。

技術(shù)研發(fā)人員:王麗萍,王圣杰,董江輝,劉偉,李清華,楊超,張震,王龍,王麗華
受保護(hù)的技術(shù)使用者:桂林醫(yī)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/10/21
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