一種復(fù)合微囊化人工細(xì)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(xì)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(xì)胞后，變成有生命的移植替代材料，是當(dāng)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(jìn)行漫長(zhǎng)的修剪過程才能適應(yīng)骨缺損的形狀而進(jìn)行填充，而且應(yīng)用時(shí)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。

【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(xì)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(xì)胞，使無生命的人工骨變成有生命的人工骨，經(jīng)實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)的:一種復(fù)合微囊化人工細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞形成的。
[0006]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，固相組分中還包括硫酸鈣。
[0007]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，液相組分中還包括羥丙基甲基纖維素。
[0008]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，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(xì)胞，形成人骨髓間充質(zhì)干細(xì)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(xì)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(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，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(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，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(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，微囊化人工細(xì)胞組分中，每個(gè)微珠膠囊中含有30個(gè)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，微珠膠囊在微囊化人工細(xì)胞組分中的濃度為30個(gè)/毫升。
[0017]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，固相組分、液相組分和微囊化人工細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(diǎn):本發(fā)明所提供的一種復(fù)合微囊化人工細(xì)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(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種復(fù)合微囊化人工細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞形成的。經(jīng)測(cè)試本發(fā)明人工骨可以很輕松地由長(zhǎng)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(jī)械強(qiáng)度，能夠保護(hù)微珠膠囊中的人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞不會(huì)流失，微珠膠囊內(nèi)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過微孔獲取體液中的營(yíng)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(xì)胞成骨，微珠膠囊的囊壁會(huì)慢慢降解，最終釋放分化出的骨組織，從而促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)，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(xì)胞，形成人骨髓間充質(zhì)干細(xì)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(xì)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(xì)胞組分中微珠膠囊的直徑約為400 μ m，每個(gè)微珠膠囊中含有30個(gè)的人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，微珠膠囊濃度為30個(gè)/毫升。
[0030]固相組分、液相組分和微囊化人工細(xì)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(xì)胞組分使用。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種復(fù)合微囊化人工細(xì)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(xì)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