一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可注射人工骨領(lǐng)域，尤其涉及的是一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨。
【背景技術(shù)】
[0002]組織工程化技術(shù)可以使無生命的材料復(fù)合活的細胞后，變成有生命的移植替代材料，是當今生命科學(xué)發(fā)展主流方向。
[0003]目前，常用骨移植材料有自體骨、異體骨、羥基磷灰石、陶瓷、珊瑚等。這些材料由于是固體，術(shù)中需要進行漫長的修剪過程才能適應(yīng)骨缺損的形狀而進行填充，而且應(yīng)用時需較大的切口暴露才能將骨移植材料填充至骨缺損處，不能進行微創(chuàng)治療，創(chuàng)傷較大。磷酸媽水泥(calcium phosphate cement, CPC)家族材料是近年來出現(xiàn)的一種新型骨移材料，是由固相粉末和液相水溶液兩部分組成的，在室溫下將固相與液相按比例混合后，形成糊狀，最終固化成固體。磷酸鈣人工骨在體內(nèi)的降解速度相對較慢，如果骨缺損較大，植入體內(nèi)的磷酸鈣人工骨往往數(shù)年都不降解。此外此種骨移植材料還存在愈合慢，骨創(chuàng)面恢復(fù)速度緩慢的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨，用于骨缺損的修復(fù)。該人工骨在可注射人工骨的基礎(chǔ)上，加入微囊化人工細胞，使無生命的人工骨變成有生命的人工骨，經(jīng)實驗證明，該人工骨在體內(nèi)降解成骨速度增快，能逐漸降解并為新生骨所替代。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨，其特征在于包括固相組分、液相組分和微囊化人工細胞組分，所述固相組分包括碳酸鈣、α -磷酸三鈣和磷酸氫鈣，所述液相組分包括磷酸氫二鈉水溶液，所述微囊化人工細胞組分包括微珠膠囊，所述微珠膠囊是由海藻酸鈉-聚賴氨酸-海藻酸鈉微囊包裹人骨髓間充質(zhì)干細胞形成的。
[0006]作為對上述方案的進一步改進，固相組分中還包括硫酸鈣。
[0007]作為對上述方案的進一步改進，液相組分中還包括羥丙基甲基纖維素。
[0008]作為對上述方案的進一步改進，微珠膠囊是通過以下步驟獲得的:
[0009]步驟一、體外培養(yǎng)人骨髓間充質(zhì)干細胞，形成人骨髓間充質(zhì)干細胞混懸液；
[0010]步驟二、將3%中黏度的海藻酸鈉溶液與步驟一制備的人骨髓間充質(zhì)干細胞混懸液混勻，移入無菌注射器中；
[0011]步驟三、將步驟二中無菌注射器中的混合物滴入CaCl2溶液中，反應(yīng)5min，形成海藻酸鈣微膠珠；
[0012]步驟四、用生理鹽水洗滌步驟三制備的海藻酸鈣微膠珠3次，將洗滌后的海藻酸鈣微膠珠加入0.1 %的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4min，再用生理鹽水洗滌3次；再將其加入0.15%的海藻酸鈉溶液中反應(yīng)5min，之后用生理鹽水洗滌3次；
[0013]步驟五、用50mmol/L梓檬酸鈉溶液液化6min，形成微珠膠囊。
[0014]作為對上述方案的進一步改進，相組分中碳酸鈣、(_磷酸三鈣、磷酸氫鈣和硫酸鈣的質(zhì)量百分含量分別為:碳酸鈣10.4%、α -磷酸三鈣62.7%、磷酸二氫鈣2.4%和硫酸鈣20%。
[0015]作為對上述方案的進一步改進，液相組分中磷酸氫二鈉與羥丙基甲基纖維素的質(zhì)量濃度分別為:磷酸氫二鈉28.4%、羥丙基甲基纖維素2%。
[0016]作為對上述方案的進一步改進，微囊化人工細胞組分中，每個微珠膠囊中含有30個人骨髓間充質(zhì)干細胞，微珠膠囊在微囊化人工細胞組分中的濃度為30個/毫升。
[0017]作為對上述方案的進一步改進，固相組分、液相組分和微囊化人工細胞組分的使用配比為每克固相組分搭0.4毫升組分和0.1毫升微囊化人工細胞組分使用。
[0018]本發(fā)明還提供一種上述復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨的使用方法，其特征在于:先按配比將液相組分和微囊化人工細胞組分混合后再與固相組分相混合使用。
[0019]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本發(fā)明所提供的一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨可以廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷骨科、脊柱外科、骨腫瘤、口腔科、矯形外科等領(lǐng)域，可經(jīng)皮注射填充骨缺損替代植骨，微創(chuàng)治療減小創(chuàng)傷，減輕患者的痛苦，減少內(nèi)固定用量，早期穩(wěn)定骨折塊，使患者能早期功能鍛煉，避免關(guān)節(jié)僵硬和骨折塊移位。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0021]實施例1
[0022]一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨，包括固相組分、液相組分和微囊化人工細胞組分，固相組分包括碳酸鈣、(_磷酸三鈣和磷酸氫鈣，液相組分包括磷酸氫二鈉水溶液，微囊化人工細胞組分包括微珠膠囊，微珠膠囊是由海藻酸鈉-聚賴氨酸-海藻酸鈉微囊包裹人骨髓間充質(zhì)干細胞形成的。經(jīng)測試本發(fā)明人工骨可以很輕松地由長25cm，內(nèi)徑
1.5_的注射針完全注射出去，使采用微創(chuàng)法經(jīng)皮注射填充骨缺損成為可能。微珠膠囊的囊壁上有微孔，且微珠膠囊的囊壁具有一定的抗壓機械強度，能夠保護微珠膠囊中的人骨髓間充質(zhì)干細胞不會流失，微珠膠囊內(nèi)的骨髓間充質(zhì)干細胞可以通過微孔獲取體液中的營養(yǎng)成份，并將代謝物排出，在體內(nèi)環(huán)境中生存，分化為成骨細胞成骨，微珠膠囊的囊壁會慢慢降解，最終釋放分化出的骨組織，從而促進骨組織的生長，加快骨創(chuàng)面愈合，可以提高人工骨的降解成骨性能。
[0023]微珠膠囊是通過以下步驟獲得的:
[0024]步驟一、體外培養(yǎng)人骨髓間充質(zhì)干細胞，形成人骨髓間充質(zhì)干細胞混懸液；
[0025]步驟二、將3%中黏度的海藻酸鈉溶液與步驟一制備的人骨髓間充質(zhì)干細胞混懸液混勻，移入無菌注射器中；
[0026]步驟三、將步驟二中無菌注射器中的混合物滴入CaCl2溶液中，反應(yīng)5min，形成海藻酸鈣微膠珠；
[0027]步驟四、用生理鹽水洗滌步驟三制備的海藻酸鈣微膠珠3次，將洗滌后的海藻酸鈣微膠珠加入0.1 %的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4min，再用生理鹽水洗滌3次；再將其加入0.15%的海藻酸鈉溶液中反應(yīng)5min，之后用生理鹽水洗滌3次；
[0028]步驟五、用50mmol/L檸檬酸鈉溶液液化6min，形成微珠膠囊。液化操作是為了是液化微珠膠囊的囊心。
[0029]微囊化人工細胞組分中微珠膠囊的直徑約為400 μ m，每個微珠膠囊中含有30個的人骨髓間充質(zhì)干細胞，微珠膠囊濃度為30個/毫升。
[0030]固相組分、液相組分和微囊化人工細胞組分的使用配比為每克固相組分搭配0.4暈升液相組分和0.1暈升微囊化人工細胞組分使用。
[0031]實施例2
[0032]一種復(fù)合微囊化人工細胞的可注射人工骨，包括固相組分、液相組分和微囊化人工細胞組分，固相組分包括碳酸鈣、α -磷酸三鈣和磷酸氫鈣，固相組分中還包括硫酸鈣，固體相組分中碳酸鈣、α-磷酸三鈣、磷酸氫鈣和硫酸鈣的質(zhì)量百分含量分別為:碳酸鈣10.4%, α -磷酸三鈣62.7%、磷酸二氫鈣2.4%和硫酸鈣20% ；
[0033]液相組分包括磷酸氫二鈉水溶液和羥丙基甲基纖維素，液相組分中磷酸氫二鈉與羥丙基甲基纖維素的質(zhì)量濃度分別為:磷酸氫二鈉28.4%、羥丙基甲基纖維素2% ;
[0034]人工骨固相中的四種成份(碳酸鈣、α -磷酸三鈣、磷酸氫鈣、無水硫酸鈣)與液相中的磷酸氫二鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，常溫下生成