骨浆制造技术

本发明专利技术涉及用于填充骨空隙的大孔材料。具体地讲，我们描述一种植入材料，所述植入材料包含生物可再吸收聚合物颗粒和生物可相容水混溶性溶剂，其中溶剂至少部分溶解和/或软化聚合物颗粒，以形成可模塑团块，所述可模塑团块可用于填充骨缺损，但在加水和/或植入材料放入水性环境时硬化，并且其中所述植入材料具有适于骨长入的大孔结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】骨浆本专利技术涉及骨空隙填料。具体地讲，本专利技术涉及用于填充骨空隙的大孔材料。本专利技术涉及用于骨修复和骨空隙填充的大孔材料。理想地，材料应可模塑/可成形，以便能够填充并顺应不规则形状和大小的骨缺损。然而，一旦植入，它应理想地变硬，使得植入材料保持其形状，并且在某些情况下能够承受负荷。材料不应破裂，并且需要坚韧。另外，材料应允许快速骨长入(rapidbonein-growth)，且最终可降解并由骨完全代替。为了促进骨修复，该材料可结合释放用以刺激骨愈合和修复的药物或生物活性分子。已知很多骨空隙填料，但很少满足所有的理想需要。聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥广泛用于固定关节替代，但这些材料无孔并且不可降解，因此它们不能被骨置换。另外，在水泥固化时产生热量，并且材料的温度可升至90℃或以上。这可以破坏已加入水泥的任何药物材料或生物活性剂，特别是如果生物活性剂由蛋白组成，例如，骨形态发生蛋白(BMP)等。磷酸钙陶瓷广泛用于骨空隙填充，例如羟基磷灰石和磷酸三钙。这些填料可按多种形式得到。例如，已知使用致密和多孔的颗粒。可用这些来填充不规则形状的缺损，并允许骨生长进入并处于颗粒之间。然而，它们不能保持特定形状或形式，并且如果不被完全包含，则倾向于迁移。也已知具有预成形形状的多孔块。然而，虽然这些种类的填料保持其形状，但它们不能用于填充不规则大小/形状的缺损。另外，由于在其制造中需要高温，因此不容易将药物或生物活性物质加入这些陶瓷内。药物或生物活性剂可被吸附或涂覆到这些陶瓷的表面上，但它们倾向于很快释放。磷酸钙水泥也已用作骨填料。这些种类的填料具有可模塑、甚至可注射的优势，并且一旦在适当的位置，它们就会变硬。然而，虽然它们可包含微孔，但其倾向于不允许显著水平的骨长入。一些磷酸钙水泥具有大孔，但其一般损害材料的机械强度。另外，磷酸钙陶瓷(块、水泥等)一般倾向于形成脆性材料。已尝试制备原位硬化的骨空隙填料，其使陶瓷颗粒与聚合物组合。US2010/0041770公开一种由以下形成的复合材料：使聚合物相与溶剂混合，加入生物可再吸收陶瓷相，随后使溶剂在水存在下扩散出聚合物，以使聚合物相固化。形成的复合材料不具有用于快速骨长入的初始多孔结构，但是随后可由这些相之一降解形成孔。US2005/0251266公开一种可模塑复合材料，所述材料包含用生物可相容聚合物和增塑剂涂覆的陶瓷颗粒，使得聚合物初始可变形，然后通过放入水中去除增塑剂后硬化。然而，涂覆颗粒是困难的，并且需要利用的专家方法导致增加成本。另外，由于所有颗粒用聚合物涂覆，因此存在生物陶瓷颗粒的骨引导作用的延迟，直到至少一些聚合物降解。本专利技术寻求通过提供用于填充骨空隙的大孔材料解决至少一些这些问题，所述材料优选包括一个或多个以下特征：可模塑/可成形；固结成硬的韧性材料；能够承受负荷；允许快速骨长入；生物可降解并且基本上由骨置换，而基本不损害施用部位的结构完整性。在其最广的意义上，本专利技术提供一种骨空隙填料，所述骨空隙填料包含生物可再吸收粒状聚合物和生物可相容水混溶性溶剂。根据本专利技术，提供了一种用于骨空隙填充的植入材料，所述植入材料包含生物可再吸收聚合物颗粒和生物可相容水混溶性溶剂，其中溶剂至少部分溶解和/或软化聚合物颗粒，以形成可模塑团块，所述可模塑团块可用于填充骨缺损，但在植入材料暴露于水时硬化，其中所述植入材料具有适于骨长入的大孔结构。植入材料适合地包含约50-3000微米的孔，优选100-2000微米，更优选120-1500微米，这些孔提供适于骨长入的大孔结构含量。植入材料适合地具有大于15%的开孔率。植入材料优选具有约15%-70%的开孔率，更优选约20%-55%，最优选约25%-45%。在生物可相容水混溶性溶剂加入到生物可再吸收聚合物颗粒后，颗粒软化和/或部分或完全溶解，使它们变“粘”并形成可模塑或可流动团块，所述团块可递送到骨缺损并顺应缺损的形状。在水或水性环境存在下，例如放入身体中，溶剂被去除，并且植入材料硬化成具有互连大孔结构的团块。生物可再吸收聚合物颗粒适合地包括微粒、片状物或粉末。植入材料适合地进一步包括生物陶瓷材料。生物陶瓷材料适合地与生物可再吸收聚合物形成为混合物。生物陶瓷材料优选包括颗粒、片状物或粉末。在包括生物陶瓷粉末的实施方案中，粉末可分散在生物可再吸收聚合物或生物可再吸收聚合物颗粒内。生物陶瓷材料优选多孔。生物陶瓷材料适合地包含约10-1000微米的孔，优选15-500微米，更优选20-300微米。生物可再吸收聚合物颗粒适合地包括由不同材料形成的芯。芯适合地由第二生物可再吸收聚合物形成，其不同于生物可再吸收聚合物颗粒的聚合物。或者，芯由生物陶瓷材料形成。生物陶瓷材料优选为生物陶瓷颗粒或粉末。任选地，芯包括内芯和外芯，其中内芯由生物陶瓷材料形成，外芯由第二生物可再吸收聚合物形成。芯还可由其中分散有生物陶瓷粉末的生物可再吸收聚合物形成。在这些实施方案中，粉末可均匀或不均匀分散。任选地，植入材料包括生物活性剂或治疗剂。芯适合地包括生物活性剂或治疗剂。优选外芯包括生物活性剂或治疗剂。生物活性剂或治疗剂优选包括以下至少之一：生长因子，例如任何骨形态发生蛋白(BMP)、血小板衍生生长因子(PDGF)、生长激素、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子；二膦酸盐，例如阿仑膦酸盐、唑来膦酸盐；抗生素，例如庆大霉素、万古霉素、妥布霉素；抗癌药，例如紫杉醇、巯基嘌呤；抗炎剂，例如水杨酸、吲哚美辛；止痛药，例如水杨酸。生物活性剂或治疗剂还可通过以下方法加入植入材料中：涂覆于生物陶瓷颗粒上；掺入生物陶瓷颗粒内；涂覆于聚合物颗粒上；掺入聚合物颗粒内；掺入生物可相容溶剂内；在混合组分时加入，或这些方法的任何组合，以得到期望的分散和释放特性。优选地，第二生物可再吸收聚合物在生物可相容溶剂中比第一生物可再吸收聚合物难溶。以此方式，在加入溶剂时，生物可再吸收聚合物颗粒的表面变得被软化和/或部分溶解，但优选包含生物活性剂或治疗剂的外芯层保持大部分完整。在第一生物可再吸收聚合物被吸收时，生物活性剂或治疗剂从外芯层释放。任选可将相同或不同的生物活性剂或治疗剂加入第一生物可再吸收聚合物内。在生物活性剂或治疗剂相同时，根据第一和第二生物可再吸收聚合物的不同释放特征和/或降解速率，所述生物活性剂或治疗剂适合地具有不同的释放速率。优选地，生物陶瓷颗粒包括以下至少之一：磷酸钙，包括羟基磷灰石、任何被取代的羟基磷灰石(例如，硅、碳酸盐、镁、锶、氟化物)、磷酸三钙、双相磷酸钙、磷酸四钙、磷酸八钙、二水合磷酸二钙(透钙磷石)、磷酸二钙(三斜磷钙石)、焦磷酸钙、二水合焦磷酸钙、磷酸七钙、一水合磷酸钙；硫酸钙；任何生物活性的玻璃(例如，Bioglass)或玻璃陶瓷(例如，磷灰石-硅灰石)；或这些材料的任何组合。颗粒可致密或多孔。优选地，第一生物可再吸收聚合物包括以下至少之一：来自聚α-羟基酸组的任何聚合物，包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚L-丙交酯、聚DL-丙交酯、丙交酯-乙交酯共聚物、丙交酯-己内酯共聚物、L-丙交酯-DL-丙交酯共聚物、聚己内酯；任何生物可再吸收聚酐、聚酰胺、聚原酸酯、聚二氧杂环己酮、聚碳酸酯、聚氨基酸、聚氨基-酯、聚酰氨基-碳酸酯、聚膦腈、聚醚、聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯或任何这些材料的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于骨空隙填充的植入材料，所述植入材料包含生物可再吸收聚合物颗粒和生物可相容水混溶性溶剂，其中所述溶剂至少部分溶解和/或软化聚合物颗粒，以形成可模塑团块，所述可模塑团块可用于填充骨缺损，但在所述植入材料暴露于水时硬化，其中所述植入材料具有适于骨长入的大孔结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.04 GB 1105621.5;2011.04.04 GB 1105642.11.一种用于骨空隙填充的植入材料，所述植入材料包含第一生物可再吸收聚合物颗粒和生物可相容水混溶性溶剂，其中所述溶剂至少部分溶解和/或软化聚合物颗粒，以形成可模塑团块，所述可模塑团块可用于填充骨缺损，但在所述植入材料暴露于水时硬化，其中所述植入材料具有适于骨长入的大孔结构，其中所述植入材料进一步包含生物陶瓷材料，且所述生物陶瓷材料与所述第一生物可再吸收聚合物形成为混合物，所述植入材料包含50-3000微米的孔，这些孔提供适于骨长入的大孔结构含量。2.权利要求1的植入材料，所述植入材料包含100-2000微米的孔。3.权利要求1的植入材料，所述植入材料包含120-1500微米的孔。4.权利要求1或2的植入材料，其中所述第一生物可再吸收聚合物颗粒包括微粒、片状物或粉末。5.权利要求1或2的植入材料，其中所述生物陶瓷材料多孔，并且包括颗粒、片状物或粉末。6.权利要求1或2的植入材料，其中所述生物陶瓷材料包含10-1000微米的孔。7.权利要求6的植入材料，其中所述生物陶瓷材料包含15-500微米的孔。8.权利要求6的植入材料，其中所述生物陶瓷材料包含20-300微米的孔。9.权利要求1或2的植入材料，其中所述第一生物可再吸收聚合物颗粒包括由不同材料形成的芯。10.权利要求9的植入材料，其中所述芯由生物陶瓷材料形成。11.权利要求9的植入材料，其中所述芯包括内芯和外芯，其中所述内芯由生物陶瓷材料形成，而所述外芯包含第二生物可再吸收聚合物。12.权利要求11的植入材料，其中所述外芯进一步包含生物活性剂或治疗剂。13.权利要求1或2的植入材料，其中所述植入材料包含生物活性剂或治疗剂。14.权利要求13的植入材料，其中所述第一生物可再吸收聚合物进一步包含生物活性剂或治疗剂。15.权利要求12的植入材料，其中所述生物活性剂或治疗剂包括以下至少之一：生长因子；骨合成代谢剂；抗再吸收剂；抗生素；抗癌药；抗炎剂和/或止痛剂。16.权利要求15的植入材料，其中所述生长因子选自任何骨形态发生蛋白、血小板衍生生长因子、生长激素、转化生长因子-β或胰岛素样生长因子；所述骨合成代谢剂选自甲状旁腺激素或特立帕肽；所述抗再吸收剂选自包括依替膦酸盐、氯膦酸盐、替鲁膦酸盐、帕米膦酸盐、奈立膦酸盐、奥帕膦酸盐、阿仑膦酸盐、伊班膦酸盐、利塞膦酸盐或唑来膦酸盐的二膦酸盐或雷尼酸锶；所述抗生素选自庆大霉素、万古霉素、妥布霉素、红霉素或克林霉素；所述抗癌药选自紫杉醇或巯基嘌呤；所述抗炎剂和/或止痛剂选自乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：DF法拉尔，NJ马考利，J罗斯，
申请(专利权)人：史密夫和内修有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US