纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测

新型脱细胞骨基质材料的制备及理化评估杨强;许文静;卢世璧;彭江;夏群;马信龙;徐宝山;郭全义;汪爱媛;赵斌;张莉【摘要】BACKGROUND: Natural bone acellular cells have many inadequacies.OBJECTIVE: To fabricate and characterize a novel acellular bone matrix scaffold for bone tissue engineering, and to detect itsphysical and chemical properties.METHODS: Bone column was prepared using canine bone cancellous bone from the femoral head, washed with high-pressurewater gun, and decellularized using TritonX-100 and sodium deoxycholatethe. The scaffold was investigated by histologicalstaining, scanning electronic microscope observation, Micro -CT and biomechanical analysis.RESULTS AND CONCLUSION: The new bone scaffold showed most of the extracellular matrix components after removal of thecell fragments after decellularization. Scanning electron microscopy and Micro -CT revealed a three-dimensional interconnectedporous structure, with the pore diameter and porosity of nature bone. The longitudinal elastic modulus of the new scaffold was(552.56±58.92) MPa, and the intensi ty was (11.34±3.49) MPa. There was no significant difference between the natural bone andthe new scaffold (P ＞ 0.05). The new acellular bone matrix scaffold is a good alternative cell-carrier for bone tissue engineering.%背景:传统的结构性天然骨脱细胞的方法存在许多不足之处.目的:用新的理化方法对结构性骨块进行脱细胞处理制作新型骨支架材料的可行性,并检测其理化性能.方法:以股骨头负重区结构性骨块为原料,高压水枪冲洗,继而利用Triton-100、脱氧胆酸钠等进行脱细胞等理化处理,制备新型脱细胞骨基质材料,并对支架进行大体、组织学、扫描电镜、Micro-CT观察、生物力学等相关检测.结果与结论:新型脱细胞骨基质材料保留了骨的细胞外基质成分,脱细胞彻底,扫描电镜及Micro-CT观察显示支架具备三维多孔网状结构系统,具有天然骨的孔径和孔隙率;生物力学测试脱细胞组支架的弹性模量为(552.56±58.92) MPa,强度为(11.34±3.49) MPa,与新鲜骨的弹性模量及强度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),可作为骨组织工程支架的良好载体.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2011(015)038【总页数】4页(P7041-7044)【关键词】骨;组织工程;细胞外基质;支架;生物力学【作者】杨强;许文静;卢世璧;彭江;夏群;马信龙;徐宝山;郭全义;汪爱媛;赵斌;张莉【作者单位】解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;天津市天津医院脊柱科,天津市,300211;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;天津市天津医院脊柱科,天津市,300211;天津市天津医院脊柱科,天津市,300211;天津市天津医院脊柱科,天津市,300211;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853;解放军总医院全军骨科研究所,北京市,100853【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言临床上多种原因导致的骨缺损较为常见，骨修复一直是临床上的难题。

脱钙骨基质的制备及与软骨细胞体外复合的实验研究许圣荣;赵劲民;苏伟【摘要】目的:探寻良好的软骨组织工程支架材料.方法:制备兔脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM),采用液体置换法检测经脱钙2、3、4 d支架材料的孔隙率.扫描电镜观察DBM的超微结构,以及软骨细胞与DBM体外复合培养3 d 的黏附情况.结果:脱钙3 d的DBM多孔结构及空隙适合软骨细胞的黏附和增殖.软骨细胞和DBM体外培养3 d黏附良好.结论:DBM是良好的软骨组织工程支架材料.【期刊名称】《广西医科大学学报》【年(卷),期】2010(027)004【总页数】3页(P519-521)【关键词】软骨组织工程;脱钙骨基质;支架材料【作者】许圣荣;赵劲民;苏伟【作者单位】广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科,南宁,530021;广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科,南宁,530021;广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科,南宁,530021【正文语种】中文【中图分类】Q28研究表明将种子细胞直接植入关节软骨缺损部位，会流失至关节腔，局部不会形成软骨组织[1]。

合适的载体在修复软骨缺损中起重要的作用。

脱钙骨基质(DBM)具有良好细胞组织相容性，天然孔隙结构，并且具有可塑性和一定的机械强度。

因此，DBM可望成为软骨组织工程支架材料。

1 材料和方法1.1 实验动物:健康5月龄新西兰大白兔18只，雌雄不拘，由广西医科大学实验动物中心提供。

1.2 实验方法1.2.1 DBM的制备:取兔的四肢长骨骨端松质骨，去除干净周围软组织及骨膜，将松质骨制成0.4 cm×0.4cm×0.5 cm的大小，30%过氧化氢37℃脱蛋白48 h，无水乙醇脱水2次，无水乙醚脱脂2次，过滤后吹干。

将18块松质骨随机分成 3组，分 2、3、4 d 3个时间段，0.6 mol/L HCl室温下脱钙，双蒸馏水反复冲洗、浸泡至浸泡液呈中性为止。

脱钙松质骨的骨支架材料制备及其生物学检测杨渊;林春博;陈维平【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2010(014)047【摘要】背景:脱钙松质骨的主要成分是胶原,由于其良好的三维空间及促进细胞增殖分化的生长因子,使其具有传导成骨和诱导成骨的双重功能,但是目前没有修订出一个规范科学的制备流程.目的:采用新方法制备兔脱钙松质骨,并检测其孔隙率、降解率及其生物相容性,对其能否作为组织工程的支架材料进行评估.方法:在Urist方法的基础上采用新方法制备新西兰兔脱钙松质骨,并对脱钙松质骨的空隙率、体外降解率、以及细胞活力和诱导骨髓间充质干细胞成骨能力进行检测.实验分为脱钙3 h,脱钙24 h和脱钙48 h组,其他的处理步骤3组都相同.结果与结论:脱钙3,24,48 h组的孔隙率分别为76.56%,81.25%,84.38%.完全降解所需时间分别为64,59,53 d.细胞在种植后1～3 d为生长滞留期,第5天达到对数生长期,以后进入到平台期.诱导后的骨髓间充质干细胞行碱性磷酸酶染色呈阳性.结果提示,新方法制备的脱钙松质骨对细胞无毒害作用,在生物学特性上达到骨组织工程支架材料的要求.【总页数】4页(P8769-8772)【作者】杨渊;林春博;陈维平【作者单位】广西骨伤医院,广西壮族自治区南宁市,530012;广西骨伤医院,广西壮族自治区南宁市,530012;广西医科大学,广西壮族自治区南宁市,530021【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.利塞膦酸盐对BMSCs诱导的成骨细胞在脱钙骨支架上生物学行为的影响 [J], 娄鸣;李晓红;饶国洲;朱勇;方远鹏;左艳萍;王湘2.脱钙松质骨复合同种异体软骨细胞修复兔关节骨软骨缺损的实验研究 [J], 杨波;常彦海;凌鸣;李思远;曹峻岭3.同种异体脂肪干细胞复合脱钙骨支架材料修复尺骨缺损：CT扫描及组织学检测[J], 杨函;康建平;丁裕名;王松;4.同种异体脂肪干细胞复合脱钙骨支架材料修复尺骨缺损：CT扫描及组织学检测[J], 杨函;康建平;丁裕名;王松5.完全脱钙松质骨的生物学特性 [J], 李强;唐际存;王锐英;贝朝涌;辛林伟;夏亚一;刘文忠;张钦;吴萌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测【摘要】 [目的]通过MICROS超细粉碎机制备同种异体纳米脱钙骨基质(DBM)，观察纳米DBM结构特征，研究DBM纳米化工艺及其作为骨移植替代物的生物相容性。

[方法]采用改良Urist法制备同种异体脱钙骨基质，液氮冷冻球磨机将块状DBM预粉碎，使用MICROS超细粉碎机进一步研磨粉碎制备纳米DBM。

电镜扫描观察其结构，按照我国卫生部《生物材料和医疗器材生物学评价的技术要求》中的标准，对纳米DBM进行急性毒性实验、热原实验、溶血实验等检测。

[结果]制备颗粒直径在50～200纳米的脱钙骨基质，生物相容性检测无毒性，无热源性，不引起溶血反应，纳米DBM具有良好的生物相容性。

[结论]纳米DBM可在低温或控制温度条件下制备，是一种无毒、无刺激，不含热源、不引起免疫排斥反应的生物材料，具有良好生物相容性。

【关键词】纳米脱钙骨基质; MICROS超细粉碎机; 显微特征; 生物相容性Abstract: [Objective]To observe the structure characteristics of nano decalcified bone matrix (DBM) produced by MICROS super fine mill，and to study the nano-technologies of DBM and the biocompatibility of nano-DBM as bone graft substitutes. [Methods]Improved Urist method was used to produce DBM. The pieces of DBM was pre-porphyrizated by liquid nitrogen frozen ball mill equipment. The DBM powder were further porphyrizated by MICROS super fine mill to be nano-DBM. The structure of nano-DBM was observed by electron microscope.The experiments on acute toxicity， pyrogen and hemolysis were performed according to theTechnical Evaluation Standards of Biomedical Materials and Medical Instruments promulgated by Chinese Ministry of Health.[Results]The DBM was porphyrizated to the size of 50-200 nm in diameter. No toxicity，pyrogen nor hemolysis of nano-DBM was noted. Nano-DBM exhibitedexcellent biocompatibility.[Conclusion]Nano-DBM produced under the conditions of low or controlled temperature， is a kind of biomaterial which is avirulent， nonirritant， nonpyrogenic， nonimmunological reaction and reveals good biocompatibility.Key words：nano-DBM; MICROS; micro-characteristic;biocompatibility随着对疾病认识程度的加深及外科技术的发展，临床上对骨移植的需求量越来越大[1]。

专利名称：脱钙骨基质材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：赵彦涛,朱加亮,衷鸿宾,侯树勋申请号：CN201210445521.9
申请日：20121108
公开号：CN102895703A
公开日：
20130130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及医疗领域，具体涉及一种脱钙骨基质材料及其制备方法。

脱钙骨基质材料，按重量计，其包括注射级甘油40～95份，明胶0.1～10份和脱钙骨基质粉2～60份。

其制备方法包括下列步骤：将明胶溶于加热后的注射级甘油中混匀形成分散介质，所述注射级甘油的温度为30～100℃；将分散介质冷却至室温；将脱钙骨基质粉与分散介质混匀，密封包装。

与现有技术相比，本发明所述的脱钙骨基质及其制备方法利用注射级甘油作为分散介质，明胶用以调节分散体系的流动性，配合脱钙骨基质粉形成。

可塑性良好，能够直接用于注射成型。

申请人：北京鑫康辰医学科技发展有限公司
地址：100142 北京市海淀区亮甲店130号恩济大厦B座4层400号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李世喆
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脱钙骨泥塑形剂的研究进展姜春乾;姜文学【期刊名称】《河北医药》【年(卷),期】2012(034)019【总页数】3页(P2988-2990)【关键词】塑型剂;脱钙骨【作者】姜春乾;姜文学【作者单位】300071,天津市,南开大学医学院;天津市第一中心医院骨科【正文语种】中文【中图分类】R687脱钙骨基质(demingeralized bone matrix，DBM)是目前常用骨移植材料之一，Urist［1］等在1965年首次提出DBM具有诱导成骨能力，随后证明DBM主要含有Ⅰ型胶原、非胶原蛋白及骨形态发生蛋白(bonemorphogenetic proteins，BMPs)和一些生长因子的脱钙骨基质颗粒，BMP可诱导间充质细胞分化为软骨细胞及成骨细胞，最终形成软骨组织和骨组织，所以DBM具有较强的诱导成骨性能。

此外，DBM具有的天然孔隙结构有利于骨活性物质和细胞因子长入，从而更好发挥骨传导作用，促进骨的形成。

虽然DBM在骨缺损、骨囊肿、骨肿瘤、脊柱融合及口腔颌面修整术中已得到成功应用，但是DBM呈颗粒状或粉末状，结构松散、不易成型、不能牢靠的停留在填充部位，受血液或盐水的冲洗后容易流失最终导致填充失败或局部的钙化［2］。

为了解决这一难题，有学者将DBM与粘性塑形剂结合使颗粒骨粘结制成面团状或泥状的产品，这样就能防止DBM的流失并可任意塑性，充分填充不规则的骨缺损，塑性剂的添加能够更好的发挥DBM的诱导特性，选择合适的塑形剂是研究究DBM的关键，本文就目前常用的塑形剂作一综述。

1 小分子材料甘油(Glycerol)又称丙三醇，是瑞典药剂师Scheele于1779年在橄榄油与一氧化铝反应时偶尔发现的一种具有甜味成分的物质。

甘油在医药工业中用于制取润滑剂，食品工业中作甜味剂、保湿剂。

在日化工业中用于牙膏和香精的生产。

美国Osteotech公司GraftonⓇ骨泥首次以甘油作为粘合剂与DBM骨粉混合而成，经试验证明其具有良好的生物降解性、任意塑型性、并可复合生长因子或骨髓干细胞等特点，Hierholzer等［3］对98位肱骨干骺端骨折骨不连的患者实施了自体髂骨填充和GraftonⓇDBM骨泥填充，所有患者都放置内固定，最终发现两组患者愈合率无明显差异，平均临床愈合时间也无统计学差异。