一种骨用复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种骨用复合材料及其制备方法和应用，具体公开了所述复合材料包括生物可降解聚合物的基底，且基底中还包含金属过氧化物；所述金属过氧化物为过氧化镁、过氧化铜、过氧化钙(CaO

【技术实现步骤摘要】
一种骨用复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医用材料
，尤其是涉及一种骨用复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
骨肉瘤是一种是比较常见的恶性骨肿瘤，20岁以下的青少年或儿童为易得人群，小儿肿瘤的5％为小儿骨恶性肿瘤。在我国骨肉瘤的发病率约为3/100万，占恶性肿瘤的0.2％。在初诊的成骨肉瘤患者中，约有10％～20％的患者已经出现远处转移，且90％为肺转移[1]，成骨肉瘤一旦发生转移和复发，往往由于病情危重，尚无有效的治疗方法，其5年整体生存率极低。目前国内外公认的骨肉瘤治疗模式为：“术前新辅助化疗+肿瘤手术切除+术后辅助化疗”[2]。除此之外，介入治疗、冷热消融治疗等[3]也已成为骨肉瘤的辅助治疗手段。另外，还有一些治疗方法正处于研究阶段，比如基因治疗[4-5]、免疫治疗[6]、抗肿瘤生物材料治疗、干细胞治疗和光动力治疗等。虽然已经大大提高了该疾病的生存率，但仍达不到满意的治疗效果。目前的手术目的是在最大限度切除肿瘤的基础上保留骨肉瘤患者的肢体功能，同时提高生存率。对于骨肉瘤患者来说，保肢过程中外科手术的安全边缘是极为重要的，它与患者术后的局部复发率密切相关。目前，大多学者认为只有广泛切除和根治性切除才能达到骨肉瘤外科手术所要求的边缘。但骨肿瘤切除术后往往遗留骨缺损，目前临床常用的骨缺损重建材料有自体骨、同种异体骨、人工骨和骨水泥，但各种重建方法均有优缺点。自体骨有骨诱导及传导机制，改建效果较好，但来源有限且存在供区并发症[7-8]。同种异体骨虽来源比自体骨容易得到且数量庞大，但费用相对高昂且无骨诱导机制。人工骨费用较高，限制其临床应用。而且骨肉瘤患者在接受正规治疗后，仍然有约50％的患者会出现局部复发或者是肺部转移[1]。其主要原因是切除手术并没有完全彻底的去除肿瘤细胞。骨水泥使用方便，来源充足，填充后可提供良好的初始稳定性，同时丙烯酸的毒性单体和坏死热效应还可杀灭残存瘤壁细胞。故临床上也使用甲基丙烯酸甲酯骨水泥作为骨的填充材料。但骨水泥成分无法吸收改建，也不具有成骨作用。近年来，光热纳米材料在疾病治疗方面显示出极大的应用潜能。它们具有良好的光热转换性质与生物相容性，利用光热试剂在近红外光照射下将吸收的光能转化成热能引起局部高温，利用癌细胞比正常细胞对热的敏感性，从而杀死癌细胞[9-10]。具有光热效应的纳米颗粒注射策略能有效杀死肿瘤细胞防止肿瘤复发,但是无法承担肿瘤切除导致骨缺损修复作用。参考文献：[1]郭征.我国骨肉瘤治疗的现状与问题及发展方向[J].中国骨与关节杂志，2015,4(5)：338-342[2]王威.骨肉瘤治疗现状与展望.解放军医学院学报,2013,34(2):198-200.[3]陈国奋,ShaikhAtikBadshah,李敏,等.氩氦刀联合长段骨切除后原位回植手术治疗骨肉瘤1例及文献复习.中国矫形外科杂志,2014,22(13):1234-1241.[4]刘建刚,张积仁.cDNA基因芯片技术在骨肉瘤研究中应用.中华实用诊断与治疗杂志,2013,27(1):4-6.[5]郑少伟,陈国奋,王健,等.STIM1和Orail在骨肉瘤细胞HOS增殖和凋亡中的作用.中华关节外科杂志,2014,8(2):51-53.[6]孙吉亮,鄂正康,鞠海宁,等.免疫治疗在骨肉瘤中的研究进展.国际免疫学杂志,2014,37(2):141-144.[7]GhouchaniA，EbrahimzadehMH，RouhiG.Themostappropriatereconstructionmethodfollowinggiantcelltumorcurettage:abiomechanicalapproach[J].ArchBoneJtSurg，2018，6(2):85－89.[8]FanQY，ZhouY，ZhangM，etal.Microwaveablationofmalignantextremitybonetumors[J].Springerplus，2016，5(1):1373.。[9]YangK,ZhangS,ZhangG,etal.GrapheneinMice:UltrahighinVivoTumorUptakeandEfficientPhotothermalTherapy[J].NanoLetters,2010,10(9):3318.DOI:10.1021/nl100996u.[10]MarkovicZM,HarhajitrajkovicLM,TodorovicmarkovicBM,etal.InVitroComparisonofthePhotothermalAnticancerActivityofGrapheneNanoparticlesandCarbonNanotubes[J].Biomaterials,2011,32(4):1121-1129.DOI:10.1016/j.biomaterials.2010.10.030.
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术一个方面提供了一种骨用复合材料，所述复合材料包括生物可降解聚合物的基底，且基底中还包含金属过氧化物；所述金属过氧化物为过氧化镁(MgO2)、过氧化铜(CuO2)、过氧化钙(CaO2)、过氧化锌(ZnO2)、过氧化锶(SrO2)。在本专利技术的技术方案中，所述的生物可降解聚合物选自生物可降解聚合物选自聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚己内酯(PCL)改性材料、聚乳酸-羟基乙酸共聚物改性材料、聚乳酸(PLA)、聚乳酸(PLA)改性材料、聚羟基乙酸(PGA)和聚羟基乙酸改性材料中的至少一种。在本专利技术的技术方案中，所述的骨用复合材料通过以下方法获得，将金属过氧化物和可降解聚合物在溶剂中混合均匀，去除溶剂后获得骨用复合材料；或者将金属过氧化物和可降解聚合物加热熔融，混合均匀后冷却成型获得骨用复合材料。在本专利技术的技术方案中，骨用复合材料由生物可降解聚合物的基底和金属过氧化物组成。在本专利技术的技术方案中，生物可降解聚合物的基底与金属过氧化物的质量比为9.9:0.1-6:4，优选为9.5:0.5-8:2。本专利技术另一个方面提供了一种骨用复合支架，所述骨用复合支架以本专利技术所述的骨用复合材料制备而成。在本专利技术的技术方案中，骨用复合支架通过3D打印将本专利技术所述的骨用复合材料打印成骨用复合支架。进一步地，骨用复合支架是通过3D打印将以溶剂分散的金属过氧化物和可降解聚合物的组合物打印成型，去除溶剂后获得骨用复合支架。进一步地，骨用复合支架是通过3D打印将熔融的金属过氧化物和可降解聚合物的组合物打印成型，获得骨用复合支架。在本专利技术的技术方案中，骨用复合支架通过模具整形获得；进一步地，骨用复合支架是通过模具将以溶剂分散的金属过氧化物和可降解聚合物的组合物进行整形，去除溶剂后获得骨用复合支架。进一步地，骨用复合支架是通过模具将熔融的金属过氧化物和可降解聚合物的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨用复合材料，所述复合材料包括生物可降解聚合物的基底，且基底中还包含金属过氧化物；/n所述金属过氧化物为过氧化镁、过氧化铜、过氧化钙、过氧化锌、过氧化锶；/n优选地，生物可降解聚合物的基底与金属过氧化物的质量比为9.9:0.1-6:4。/n

【技术特征摘要】
1.一种骨用复合材料，所述复合材料包括生物可降解聚合物的基底，且基底中还包含金属过氧化物；
所述金属过氧化物为过氧化镁、过氧化铜、过氧化钙、过氧化锌、过氧化锶；
优选地，生物可降解聚合物的基底与金属过氧化物的质量比为9.9:0.1-6:4。


2.根据权利要求1所述的骨用复合材料，所述的生物可降解聚合物选自生物可降解聚合物选自聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚己内酯改性材料、聚乳酸-羟基乙酸共聚物改性材料、聚乳酸、聚乳酸改性材料、聚羟基乙酸和聚羟基乙酸改性材料中的至少一种；
优选地，所述的骨用复合材料通过以下方法获得，将金属过氧化物和可降解聚合物在溶剂中混合均匀，去除溶剂后获得骨用复合材料；或者将金属过氧化物和可降解聚合物加热熔融，混合均匀后冷却成型获得骨用复合材料。


3.一种骨用复合支架，所述骨用复合支架以权利要求1或2所述的骨用复合材料制备而成；
优选地，骨用复合支架通过3D打印将权利要求1或2所述的骨用复合材料打印成骨用复合支架，或者
将权利要求1或2所述的骨用复合材料通过模具整形获得。


4.根据权利要求3所述的骨用复合支架，所述骨用复合支架的表面具有50μm以下的微孔；优选地，骨用复合支架还具有孔径为100-500μm的通孔。


5.权利要求1或2所述的骨用复合材料或权利要求3或4所述的骨用复合支架在制备骨形成、骨再生、骨修复或骨置换的植入物中的用途。


6.权利要求1或2所述的骨用复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫，赖毓霄，李彩荣，秦岭，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44