处理骨组织的方法以及相应的可移植的生物材料技术

本发明专利技术涉及一种处理取自动物或人体的骨组织的方法，以及相应的可移植的生物材料。根据本发明专利技术，让一种超临界状态的流体渗入骨组织。如此处理过的骨组织随后便可实施分离特殊蛋白质的步骤。这种组织用来安放在受损的骨组织上且具有起码与天然骨质相当的机械性能。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种处理骨组织的方法以及相应可移植的生物材料。特别是，这种方法能够按照将骨组织移植到人体内的目的而对骨组织进行处理。这种组织一定要不会引起排斥反应(或者至少尽可能少的发生排斥反应)，并具有良好的骨传导能力，即它必须使得受体新长出的骨组织能够形成和移动。骨组织移植是世界上大多数整形外科门诊的日用技术。这种移植可分为三类，即-同种异体移植，-自体移植，-异种移植。同种异体骨移植的要点在于把骨组织从供体移植到同一物种的不同于该供体的受体上。自体骨移植的要点在于取出骨组织并将其移植在同一个体上。异种骨移植是指将取自动物(通常是猪或牛)的骨组织移植到人体上。为了进行此类移植，首先要对骨组织进行机械清洁处理并清洗会对其移植造成不利影响的所有物质。在做这些工作时我们发现，采用现有的处理方法有损于骨组织的机械性能。这是因为分离的有机物质会影响骨质的机械性能。不过，进行骨移植通常是为了在存在着强度问题的部分重建骨骼，其中，机械性能是最为重要的。因此，拥有其机械性能与天然骨头相当甚至优于天然骨骼的现成骨头移植物是非常有利的。例如，这种移植物可用于整形外科，特别是当移植物负载时，即脊髓外科(颈推合并，脊椎盘置换等)，髋臼基的再造，关节成形外科，切骨手术，假关节，关节固定术等。因此，当移植物是用于修复支承移植的人造假体(关节假体，牙齿假体等)时，采用其机械强度尤其是在加压情况下高于原始的损坏骨头的机械强度的移植物，从假体的寿命和功能来看是一个决定性的有利因素。而且，安插在假体与骨头之间的移植物可使得机械性能的变化更加平缓，且由于避免了强度的过陡的局部化梯度而改善了应力传送的质量。此外，如果移植物从被植入时起其强度就与骨头的强度相同，就可以消除在移植物被新形成的骨组织吸收期间发生变质的危险。因此，本专利技术的目的是提供一种可移植的生物材料，其机械性能，特别是加压条件下的强度至少与天然骨头的强度相当。特别地，本专利技术的目的是提供一种在加压条件下其强度为天然骨头的一至二倍的可移植的生物材料。此外，本专利技术的目的还在于提供这样一种生物材料，它可以改善骨移植的机械学和生物学功效。事实上，同种异体移植有很多缺陷。首先，因骨组织从一个个体转移到另一个体中所引起的感染的危险性很大。在AIDSHIV病毒传播方面尤为如此。随着这类疾病的大量增加，发生此类感染的危险性在近年也明显增加。除了这些感染(它们病毒)还涉及其它的危险以外，与采用同种移植物有关的主要并发症是骨折以及被植入骨组织(移植物)的不成功的移地再发育和对移植物的排斥。如今，移植物不成功的移地再发育具有一个突出的问题。这是因为移植物的组织据认为要被新形成的骨组织吸收、侵入和取代。但是，迄今为止，这种修复还是不结实。因此，本专利技术的目的之一是生产一种可移植的骨组织，这种骨组织从感染和免疫系统角度来看是安全的。本专利技术的另一个目的是使得这类骨移植具有良好的骨传导能力(即有助于成功地移地再发育的能力)。自体移植一般比同种异体移植更可取，因为这种移植可更完善地移地再发育并倾向于促成移植物处的骨细胞生长。其结果是感染和对免疫系统破坏的可能性明显减少了，但是，这类方法并不完全令人满意。这是因为这种方法很疼痛，患者常会做出拒绝的反应，并具有在供体位点上发生并发症的危险。此外，在很多手术中需要大量的骨组织，这与自体移植是相矛盾的。异种骨移植同样具有许多缺陷。通常，这些移植物会引起强烈的免疫反应(排斥)。为了减轻这一缺陷，做出了各种以减少或消除这种反应为目的的努力。他们通常都是基于这样的原则在移植之前从骨组织中分离蛋白质。因为骨组织中所含蛋白质是某些排斥反应的诱因。这种排斥反应也与髓状组织中细胞碎片的存在和这种组织的其它因子有关。用于从骨组织中提取蛋白质的有机溶剂是已知的，最常用的溶剂是乙二胺、过氧化氢、各种氯化溶剂如三氯甲烷或二氯甲烷、以及乙醇和丙酮。通过这种方法将蛋白质分离之后，大多数骨组织很少出现或不出现免疫反应。通常，他们可以成功地再生血管并被受体的骨细胞侵入。不过，他们本身并没有骨诱发性能。其机械强度通常也低于天然骨质的强度，或与之相当。然而，应当指出的是，用于分离蛋白质的溶剂通常是剧毒的。因此，必需对骨组织进行仔细漂洗(就其多孔性而言，这一点是难于做到的)以免对受体位点造成任何污染。法国专利申请FR-A-2，654，625公开了一种将这种有毒溶剂与一种选择的脲基分离剂配合使用分离蛋白质的方法。然而，这种方法会得到极为不同的脂质分离结果，因为根据该专利，会有0.5-5%的残留脂质。从动物的组织或器官中分离各种物质，如脂质、蛋白质、核苷酸和糖类的超临界状态的流体是已知的。但是，这些已知方法在使用时被认为是复杂的和昂贵的，与其他分离方法相比无任何突出优点。因此，在现有技术中没有公开在处理骨组织时分离有机物质的可行性，作为这种分离的结果，骨组织的机械强度得以改进。本专利技术的目的是减少现有技术中的各种缺陷，特别是提供一种与天然骨质相比具有改进的强度的可移植的骨组织，这种骨组织对于感染和免疫系统来说是安全的，具有良好的骨传导能力且不使用有毒制品。本专利技术的特殊目的是提供一种能这样处理骨组织的方法。为此，本专利技术涉及一种为了得到可植入人体并适于承受机械应力的生物材料而处理动物和人的骨组织的方法，在该方法中对骨组织周围的所有有机物质进行机械清理并将其从骨组织上分离，其特征在于它包括至少一个将超临界状态下的一种流体渗透到骨组织里的步骤。本专利技术人惊奇地发现，在处理过程中可以极方便地将骨组织与超临界流体接触，以便在分离有机材料的同时提高其机械强度。根据本专利技术，在一个步骤中将这种超临界状态下的流体渗透到骨组织里，以使骨组织里可溶于该流体的大部分脂类物质被分离。用这种超临界流体所实现的分离具有特别适用于骨组织的特性。根据本专利技术，该方法包括(a)对骨组织周围的所有有机物质进行机械清理;(b)按照预定形状切割上述骨组织;(c)清理骨组织以便将对成功地再植有害的成份与之分离，将适于溶解于该骨组织并适于将存在于该组织中的大部分脂类有机物质分离的超临界状态的流体渗透到骨组织里;(d)对以上述方式清理过的骨组织进行清洗、脱水和消毒。清理步骤(c)中还包括对骨组织进行化学处理和/或酶处理，以便分离出残留在其中的特定蛋白质。这种处于超临界状态的流体是一种具有低动态粘度(接近气体的动态粘度)，高扩散系数、极低的界面张力和高密度(接近液体的)易于扩散到多孔材料里而无任何吸收问题。另外，这种流体的溶解能力很高(接近液体的溶解力，有时能达到气体溶解力的108倍)，而且能通过改变压力而加以改进。其结果是，这种超临界状态的流体可轻易地溶解骨组织中大部分的脂类有机物质，实际上是完全溶解。从而显著减少免疫系统和感染的危险。本专利技术一个优点是将二氧化碳(CO2)用作超临界状态的流体，因为这种成分具有很多优良特性，即-其临界温度较低，为31℃。因此，有可能在大约31℃的温度和约7.38MPa的压力下工作时使CO2处于临界状态。根据所施加的压力，可以在31～60℃的温度下工作，在此温度下可能对骨组织造成的唯一损害是胶原蛋白的变性，这会使其失去其抗原特征。-其溶解力十分优越，尤其是对脂类的溶解。例如，已知许多种脂肪酸和甘油三酯在超临界状态下在本文档来自技高网...

【技术保护点】
为了获取可植于人体并适于承受机械应力的生物材料而对动物或人体的骨组织进行处理的方法，其中，骨组上的所有附在骨组织周围的有机物质进行机械清理并将这些有机物质从骨组织上分离，其特征在于它包括至少一个使超临界状态的流体渗透到骨组织里的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 1992-12-21 92155771.为了获取可植于人体并适于承受机械应力的生物材料而对动物或人体的骨组织进行处理的方法，其中，骨组上的所有附在骨组织周围的有机物质进行机械清理并将这些有机物质从骨组织上分离，其特征在于它包括至少一个使超临界状态的流体渗透到骨组织里的步骤。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于骨组织被放置在经过它的超临界流体流中。3.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于上述步骤是这样的骨组织中可溶于这种超临界状态流体中的大部分脂类有机物质在该步骤中被分离。4.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于它包括(a)机械清理骨组织周围的所有有机物质;(b)按预定形状切割该骨组织;(c)清理骨组织以便分离其上对成功的再移植有害的成份，使适于溶解和分离骨组织中大部分脂类有机物质的超临界状态的流体渗透到骨组织里;(d)对所清理的骨组织进行清洗、脱水和消毒。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于清理步骤(c)还包括为了分离出残留于骨组织中的特殊蛋白质而对其进行的化学或酶处理。6.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于所使用的超临界状态的流体是CO2。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于超临界流体状态下的CO2具有31～60℃左右的温度和承受1.5×107～4×107Pa的压力。8.如上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J法吉斯，A马蒂，D康比斯，JS康多雷特，
申请(专利权)人：生物园地有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]