【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、骨缺损或骨空隙可能由多种不同因素引起，包括但不限于创伤、病理疾病或手术干预。由于骨骼既可以为生物体提供稳定性和保护，因此这些缺陷或空隙可能会引起问题。为了解决这些缺损或空隙，已经开发了包含天然和合成材料的组合物。骨材料颗粒，无论是天然骨(例如，同种异体骨)还是合成骨(例如，陶瓷、聚合物)，都可用于在骨缺损中生长骨。骨材料颗粒可以根据它们中包含的材料用于修复骨并赋予骨缺损所需的生物学和/或机械性质。
2、多种骨修复材料和骨空隙材料用于医疗领域。自体松质骨是所使用的一类骨空隙填充剂。这种类型的骨具有骨诱导性和非免疫原性的优点。不幸的是，这种类型的骨不是经常可用的。此外，供体部位的发病率和创伤增加了自体松质骨的局限性。
3、同种异体骨是自体骨的合理骨移植替代物。它很容易从尸体中获得，避免了与采集自体骨相关联的手术并发症和患者发病率。同种异体骨本质上是一种承重基质，包含交联的胶原、羟基磷灰石和骨诱导骨形态发生蛋白(bmp)。人类同种异体骨广泛用于骨科手术。然而，同种异体骨并不总是具有相同的强度性质或可以影响新骨生长的细胞和蛋白质，如自体移植骨所提供的。此外，当使用同种异体骨时，由于在清洁和消毒过程中会去除骨生长细胞和蛋白质，因此疾病传播的可能性很小并且效果会降低。
4、自体骨和同种异体骨的替代物是合成骨材料，例如基于陶瓷的骨材料。由涂覆有无机矿物质的有机聚合物构成的杂化材料由于它们的有利性质的组合而在医学中吸引了很多关注。聚合物材料是用于生物医学应用的期望的基体材料，因为它们可以被加工
5、基于磷酸钙的矿物涂层代表用于生物医学应用的理想表面，因为它们在组成上可以类似于骨组织，并且已显示出促进与天然骨的有利相互作用(一种称为“生物活性”的性质)。与矿物涂层相关的表面修饰技术试图将具有工程化纳米颗粒级形态的磷灰石层施加到高度多孔双相磷酸钙的表面上。已经证明经矿物涂覆的表面会刺激骨细胞，从而产生用于骨愈合的增强的细胞环境。然而，由于表面技术通过纳米颗粒尺寸的形态特征实现了骨刺激，因此控制纳米颗粒尺寸的涂层的施加并增加涂层表面积是很困难的。骨材料颗粒的涂层通常是具有挑战性的。例如，当骨材料颗粒呈颗粒形式时，颗粒可能会附聚或结块，这通常导致骨植入物上的涂层较差。
6、有时希望用纳米涂层涂覆骨植入物的表面。
7、现有的骨植入物的纳米涂层已经将纳米涂层施加到骨植入物的表面上。然而，纳米涂层不穿透骨植入物并且纳米涂层仅分布在骨植入物的一个最外层上。由于最外层随时间降解，骨植入物的表面可能会在数天内部分或完全失去其纳米涂层，这可能会减少骨植入物与骨缺损的融合。因此，提供包括用于克服这些挑战的方法、组合物和/或设备的植入物将是有益的。
技术实现思路
1、提供了用矿物涂层涂覆骨材料颗粒以形成矿物涂覆的骨材料颗粒的方法、组合物和设备。这些矿物涂覆的骨材料颗粒可形成为骨植入物，该骨植入物可具有在其中一体形成和/或遍及该骨植入物均匀地分布的涂覆的骨材料颗粒。涂覆的骨材料颗粒具有纳米涂层和/或具有特定尺寸和几何形状(例如，板状形态)的纳米涂层结构以增加表面积，这增强了骨材料颗粒的生物活性并且有益于骨重塑。
2、在一些实施方案中，存在涂覆的骨材料颗粒，该涂覆的骨材料颗粒在其上具有矿物涂层，该矿物涂层具有纳米结构和/或1000纳米或更小的厚度，该矿物涂层包含羟基磷灰石。
3、在一些实施方案中，提供了涂覆的骨材料颗粒，该涂覆的颗粒包含脱矿骨、细胞骨材料、胶原或它们的组合，该涂覆的颗粒在其上具有矿物涂层，该矿物涂层包含平均尺寸范围为1纳米至小于1微米或约5纳米至约500纳米的纳米结构，其中该涂覆的颗粒具有约0.1m2/g至约9.5m2/g的bet表面积。
4、在一些实施方案中，提供了涂覆的纤维，该涂覆的纤维包含脱矿骨、细胞骨材料、胶原或它们的组合，该涂覆的纤维在其上具有矿物涂层，该矿物涂层包含平均尺寸范围为1纳米至小于1微米或约5纳米至约500纳米的纳米结构，其中该涂覆的纤维具有约0.1m2/g至约9.5m2/g的bet表面积。
5、在一些实施方案中，提供了一种涂覆骨材料纤维的方法。该方法包括提供容器，该容器被构造为在该容器中容纳矿物涂覆液和多个骨材料纤维；将该多个骨材料纤维添加到该容器中；以及使该多个骨材料纤维与该矿物涂覆液在该容器中进行接触，以便用该矿物涂覆液涂覆每个单独的骨材料纤维以形成多个涂覆的骨材料纤维。
6、在一些实施方案中，提供了一种用于涂覆骨材料纤维的设备。该设备包括：具有第一组开口的第一网孔，该开口构造为使得矿物涂覆液和选定尺寸的多个骨材料纤维从中穿过，并且使得大于该选定尺寸的多个骨材料纤维保留在该第一网孔上；以及壳体或容器，该壳体或容器部分地封闭至少该第一网孔，该壳体或容器具有构造为流体地联接到泵的出口，该泵构造为将该涂覆液提供到至少该第一网孔以涂覆该多个骨材料纤维。
7、虽然公开了多个实施方案，但是本申请的其它实施方案对于本领域技术人员而言从以下结合附图阅读的详细描述中将变得显而易见。将要显而易见的是，本公开能够在各个明显的方面作出修改，所有修改均不脱离本公开的精神和范围。因此，具体实施方式将被视为在实质上是例示性的而不是限制性的。
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1.一种包括多个涂覆的骨材料颗粒的植入物，所述多个涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒在其上具有矿物涂层，所述矿物涂层具有纳米结构和遍及所述植入物分布的多个涂覆的矿物颗粒。
2.根据权利要求1所述的植入物，其中(i)所述涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒包含脱矿骨、细胞骨材料、胶原、合成骨或它们的组合；或者(ii)所述涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒遍及所述植入物均匀地分布。
3.根据权利要求1所述的植入物，其中所述多个涂覆的骨材料颗粒是置于所述植入物内的纤维。
4.根据权利要求3所述的植入物，其中所述矿物涂层包含羟基磷灰石、非磷酸钙、聚合物或蛋白质。
5.根据权利要求4所述的植入物，其中(i)所述羟基磷灰石是纳米羟基磷灰石涂层；(ii)所述羟基磷灰石是合成的；或者(iii)所述羟基磷灰石是生物衍生的。
6.根据权利要求4所述的植入物，其中所述植入物呈基质形式，所述基质为凝胶、糊剂、油灰、颗粒油灰，或呈平面结构或圆盘的形状。
7.根据权利要求5所述的植入物，其中所述植入物被冷冻干燥或冻干以形
8.根据权利要求6所述的植入物，其中所述基质是能够水合的。
9.根据权利要求7所述的植入物，其中所述植入物是脱水的。
10.根据权利要求3所述的植入物，其中所述矿物涂层包含(i)骨形态发生蛋白、纤维蛋白、激素、抗菌剂、维生素、血小板或它们的组合；或者(ii)肽、蛋白质、人类生长因子或它们的组合。
11.根据权利要求4所述的植入物，其中所述矿物涂层减少细菌对所述涂覆的骨材料颗粒的表面的粘附性。
12.根据权利要求1所述的植入物，其中所述矿物涂层包含含钙矿物质，所述含钙矿物质是磷灰石、羟基磷灰石、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、无定形磷酸钙、磷酸二钙、磷酸八钙、碳酸钙或碳酸盐取代的缺钙羟基磷灰石、无机骨或它们的组合中的至少一者，并且所述矿物涂层是与纳米结构成一体的纳米涂层。
13.根据权利要求3所述的植入物，其中所述纤维包括纤维结缔组织或纤维骨组织。
14.一种涂覆的骨材料颗粒，所述涂覆的骨材料颗粒在其上具有矿物涂层，所述矿物涂层具有纳米结构并且所述矿物涂层包含钙。
15.根据权利要求14所述的涂覆的骨材料颗粒，其中(i)所述涂覆的骨材料颗粒包含呈纤维形式的脱矿骨、胶原或它们的组合；(ii)将多个涂覆的骨材料颗粒组合成植入物；或者(iii)将多个涂覆的骨材料颗粒组合成所述植入物并进行冻干。
16.一种涂覆骨材料纤维的方法，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中添加到所述容器中的所述多个骨材料纤维包括脱矿骨纤维、胶原纤维或它们的组合。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述矿物涂覆液包含含钙矿物质，所述含钙矿物质包含磷灰石、羟基磷灰石、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、无定形磷酸钙、磷酸二钙、磷酸八钙、碳酸钙、或碳酸盐取代的缺钙羟基磷灰石、无机骨或它们的组合中的至少一者。
19.根据权利要求16所述的方法，其中施加所述矿物涂覆液以在每个单独涂覆的骨材料纤维上形成小于一微米的厚度。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述矿物涂覆液均匀地置于每个单独涂覆的骨材料纤维的表面上。
...【技术特征摘要】
1.一种包括多个涂覆的骨材料颗粒的植入物，所述多个涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒在其上具有矿物涂层，所述矿物涂层具有纳米结构和遍及所述植入物分布的多个涂覆的矿物颗粒。
2.根据权利要求1所述的植入物，其中(i)所述涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒包含脱矿骨、细胞骨材料、胶原、合成骨或它们的组合；或者(ii)所述涂覆的骨材料颗粒中的每个涂覆的骨材料颗粒遍及所述植入物均匀地分布。
3.根据权利要求1所述的植入物，其中所述多个涂覆的骨材料颗粒是置于所述植入物内的纤维。
4.根据权利要求3所述的植入物，其中所述矿物涂层包含羟基磷灰石、非磷酸钙、聚合物或蛋白质。
5.根据权利要求4所述的植入物，其中(i)所述羟基磷灰石是纳米羟基磷灰石涂层；(ii)所述羟基磷灰石是合成的；或者(iii)所述羟基磷灰石是生物衍生的。
6.根据权利要求4所述的植入物，其中所述植入物呈基质形式，所述基质为凝胶、糊剂、油灰、颗粒油灰，或呈平面结构或圆盘的形状。
7.根据权利要求5所述的植入物，其中所述植入物被冷冻干燥或冻干以形成基质。
8.根据权利要求6所述的植入物，其中所述基质是能够水合的。
9.根据权利要求7所述的植入物，其中所述植入物是脱水的。
10.根据权利要求3所述的植入物，其中所述矿物涂层包含(i)骨形态发生蛋白、纤维蛋白、激素、抗菌剂、维生素、血小板或它们的组合；或者(ii)肽、蛋白质、人类生长因子或它们的组合。
11.根据权利要求4所述的植入物，其中所述矿物涂层减少细菌对所述涂覆的骨材料颗粒的表...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·钟派布恩科特，
申请(专利权)人：华沙整形外科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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