一種prf中嵌入骨材料凝膠的植骨材料的製作方法

2023-12-10 10:43:42

一種prf中嵌入骨材料凝膠的植骨材料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，屬於植骨手術用材料領域。本發明的植骨材料，採用非抗凝血液樣本，經離心機在130-460g離心力離心操作，取上層的全部黃色液體與骨材料混合，室溫靜置30-40分鐘，得到植骨材料。本發明的植骨材料是一個整體凝塊，產品中PRF與骨材料有反應結合PRF中白細胞和血小板分布均勻，並且與骨材料廣泛全面接觸；可塑性高，是具有完整骨架支撐結構理想的植骨材料。
【專利說明】一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，屬於植骨手術用材料領域。【背景技術】
[0002]植骨術後的癒合需經歷3個主要階段，血腫機化期(2周)，此期主要是血小板聚集和激活，粒細胞和巨噬細胞遷移；原始骨痂形成期(3-8周)，是間充質細胞增殖分化繁殖期；塑形期(8-12周)各種組織細胞的重建。血腫機化期的血小板聚集啟動了凝血反應，有兩種途徑完成整個過程，一種是修復，另一個是再生。修復過程是在組織損傷超越了某個極限下，間充質細胞的增殖和分化不能滿足組織再生的需要量，這時成纖維母細胞的增殖分化替代間充質細胞進行組織創傷的修復。再生過程是組織損傷區域有充足的間充質細胞增殖和分化，重建損傷各種組織器官的功能和活性，組織重建是理想的癒合途徑。
[0003]在組織癒合過程中，血小板是主要的炎症階段調節因子，對細胞繁殖和分化階段起重要的作用，是組織重建通路成功的關鍵成分。1998年，Dr Robert E.Marx體外製備高濃度血小板即定義為富含血小板血楽.，(Platelet-rich plasma PRP) (Marx, R.E.etal.(1998)Platelet-rich plasma:growth factor enhancement for bone grafts.0ralSurg.0ral Med.0ral Pathol.0ral Radiol.Endod.85，638-646)首次提出 PRP 能促進骨創傷初始階段癒合。2002年Whitman等研究提出濃縮血小板促進傷口癒合並且可以取代纖維蛋白類植入物質，後來的十幾年探索發現血小板含有大量的生長因子，例如:血小板源生長因子(Platelet derived growthfactor F1DGF),轉化生長因子(Transforming growthfactor TGF-β ),血管內皮生長因子(Vascular Endothelia Growth Factor VEGF)等，是這些因子在組織重建發揮重要作用。
[0004]己知的PRP製備方法用抗凝血，兩次離心，第一次低速離心吸取白膜層以上全部血漿，第二次高速離心除去上清保留下層已經濃縮的血小板血漿即PRP血漿液。然後根據臨床需要決定下一步操作，一種在PRP液體中直接加凝血酶和鈣離子，PRP從流動狀凝固成凝膠並壓成膜狀物，作為軟組織膜；另一種，先將PRP血漿液與骨材料混合之後，再加入凝血酶和鈣離子，製成PRP-骨材料凝膠的植骨材料。
[0005]然而，從製備PRP血漿液到臨床應用膜和PRP-骨材料凝膠製備和應用都存在諸多不足，I)抗凝劑、外來凝血酶和鈣離子使用，增加生物製劑使用的醫療風險。2)兩次離心時間合計約40分鐘，整個操作完成要60分鐘以上，操作時間長。3)製備過程中提取血漿液需要較高的技巧。4)PRP血漿液體積與全血體積比懸殊，約1:15-20，全血用量大。5)由於PRP血漿液經加入凝血酶和鈣離子再次凝結，形成的纖維蛋白絲纖細。6)兩次離心吸取血小板，使得血小板有一定損傷。7)終產物纖維蛋白絲細，降解時間2-3天；PRP凝膠柔軟，硬度弱，張力小。
[0006]隨著近年越來越多臨床應用對於PRP在植骨術中作用的質疑和否定。催生了相似類型新一代植入材料的發展，Choukroun's等提出的富含血小板纖維蛋白(Platelet-RichFibrin, PRF)是新一代濃縮血小板促進傷口癒合並取代纖維蛋白類物質的植入材料。在PRF製備開始已經激活了外源性凝血系統，隨著凝血時問延長纖維蛋白聚合體形成，血小板和白細胞及其脫落顆粒分布在纖維蛋白網狀結構之間。它們釋放多種細胞因子，如:血小板源生長因子(Platelet deriVed growth factor F1DGF),轉化生長因子(Transforminggrowth factor TGF-β ),膜島素樣生長因子(Insulin-like Growth Factor IGF-1)等，這些細胞因子在創面癒合過程中緩慢釋放，且持續7-11天左右。這些因子不僅有促進組織細胞增殖、分化、促血管重塑和再建功能，還有減少術後水腫和疼痛的作用。
[0007]但是，現有技術中製備的PRF是固體凝膠，根本沒有PRF液體製備方法。為了滿足臨床植骨術中植骨材料缺陷，只好將PRF剪切成Imm左右PRF碎顆粒與植骨材料混合植入體內，此方法存在如下問題:1)現有技術方法製備的PRF整個凝膠中血小板和白細胞從上到下濃度逐漸增加，白膜層達到高峰，因此很多研究將凝膠分為頭、體、尾三個部分。其中頭部各種因子釋放最少，尾部釋放因子最多，造成各種因子分布不均勻狀況。2)不僅僅剪碎PRF凝膠操作繁瑣，PRF凝膠與植骨材料混合後，植入術區過程也需要多次反覆。3)增加醫源性交叉感染機會。4)兩者物理混合，沒有結合點，對於促進組織癒合速度有一定影響。
[0008]近年來採用種植牙修復牙列缺失的技術迅猛發展，而牙槽骨骨量不足是影響種植牙修複方案實施的主要因素，植骨手術是快速增加牙槽骨量最常用方法。除了重建牙槽骨骨缺損植骨手術之外，頜面外科、耳、鼻、喉科等骨缺損區域重建和再生，都需要植骨手術的骨材料同時含有促進手術創面和植入生物材料癒合的再生因子存在，以期加速創傷癒合再生。缺乏理想的植骨材料，是影響這類技術的重要缺陷。雖然PRP可以與骨材料形成整體凝膠結構，但是臨床應用中存在很多不足，而且近年來體內、外實驗以及動物實驗研究發現PRP並沒有促進局部組織細胞增殖、分化的功能，尤其對於成骨細胞沒有促進生長作用，動物實驗觀察PRP-骨材料與對照組沒有差異。
[0009]綜上，為克服上述不足，並達到伴有促進手術創面癒合再生的各種生長因子緩慢釋放，促進植入區域組織細胞增殖、分化、抗感染、降低術區疼痛和水腫的功效，提出本發明。`
【發明內容】

[0010]本發明的目的是為了解決現有骨材料技術中生物製劑使用風險高，降解快，操作複雜等缺陷，而提供一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料。
[0011]本發明的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其具體製備步驟如下:
[0012]步驟I)用vacuette採血管獲取非抗凝血液樣本；
[0013]步驟2)將血液樣本立即放入離心機，調節離心力130_460g，室溫下離心1_4分鐘；
[0014]步驟3)從離心機中取出經步驟2)離心後已分層的血液，吸取白膜層以上的全部黃色液體到無菌容器中；
[0015]步驟4)將骨材料倒入步驟3)得到的上層液體中，按每IOmg骨材料倒入不少於100 μ I步驟3)得到的上層液體混合，室溫靜置30-40分鐘，得到植骨材料。
[0016]其中步驟3)中將得到的白膜層以上黃色液體用吸管吸入和吹出反覆三次效果更好。
[0017]步驟4)中選用顆粒型骨材料與步驟3)的液體混合效果更佳。[0018]本發明的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其另一種製備方法為:
[0019]步驟I)用玻璃試管獲取非抗凝血液樣本；
[0020]步驟2)將血液樣本立即放入離心機，調節離心力130_460g，室溫下離心1_2分鐘；
[0021]步驟3)從離心機中取出經步驟2)離心後已分層的血液，吸取最上層黃色液體到無菌容器中；
[0022]步驟4)將骨材料倒入步驟3)得到的上層液體中，按每IOmg骨材料倒入不少於100 μ I步驟3)得到的上層液體混合，室溫靜置30-40分鐘，得到植骨材料。
[0023]其中步驟3)中將得到的白膜層以上黃色液體用吸管吸入和吹出反覆三次效果更好。
[0024]步驟4)中選用顆粒型骨材料與步驟3)的液體混合效果更佳。
[0025]有益效果[0026]本發明PRF-骨材料凝膠與PRP-骨材料凝膠區別體現在以下方面:採用無任何外加化學試劑抗凝的非抗凝全血；離心後分層，全血100ml可以獲得45-55ml淡黃色上層液(即PRF前體液)，產量高；PRF前體液中無需添加凝血酶和鈣離子自然形成凝膠，規避了生物化學製劑使用危險；操作簡單無需複雜技巧，步驟少，省時省力；PRF凝膠產品的纖維蛋白絲粗，彈性韌性好，張力強，硬度大，降解慢，撕扯不易斷裂；白細胞、血小板以及兩者脫落的顆粒製備過程中幾乎沒有損傷，植入體內後緩慢釋放各種生長因子和抗炎因子以促進創口癒合。本發明PRF-骨材料凝膠與現有技術製備PRF和骨材料物理混合比較:1)物理性質:PRF-骨材料凝膠體是一個整體凝塊。2)內部結構:PRF與骨材料有反應結合；3)細胞因子分布:PRF中白細胞和血小板是均勻分布，並且與骨材料廣泛全面接觸。5)可塑性高，是具有完整骨架支撐結構理想的植骨材料。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本發明的內容作進一步描述。
[0028]實施例1
[0029]用空的Vacuette採血管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(Anke TDL-80-2D中國)，調130g離心力，離心4分鐘；取出已經分層的血液樣本，上層為渾濁淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間白膜層很不清晰；將全部上層渾濁淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。30分鐘後用鑷子夾起黃色與白色相間的PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，具有一定彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落。
[0030]實施例2
[0031]用空的Vacuette採血管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(Anke TDL-80-2D中國)，調270g離心力，離心3分鐘；取出已經分層的血液樣本，上層為渾濁的淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間非常薄紗膜層；將全部上層淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。30分鐘後用鑷子夾起黃色與白色相問的PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，具有一定彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落，不易撕開斷裂。
[0032]實施例3
[0033]用空的Vacuette採血管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(Anke TDL-80-2D中國)，調390g離心力，離心2分鐘；取出已經分層的血液樣本，上層為淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間白膜層；將全部白膜層以上淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mgBio-0ss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置，35分鐘後用鑷子夾起黃色與白色相間的PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，具有一定彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落，不易撕開斷裂。
[0034]實施例4
[0035]用空的Vacuette採血管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(Anke TDL-80-2D中國)，調460g離心力，離心I分鐘；取出已經分層的血液樣本，上層為淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間白膜層；將全部白膜層以上淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置，40分鐘後用鑷子夾起黃色與白色相問的PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，具有一定彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落，不易撕開斷裂。
[0036]實施例5
[0037]用無菌玻璃試管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(AnkeTDL-80-2D中國)，調130g離心力，離心2分鐘；立即取出已經分層的血液樣本，上層為渾濁淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間白膜層很不清晰；將全部渾濁淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。30分鐘後用鑷子夾起黃色與白色相間的PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，有彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落。
[0038]實施例6
[0039]用無菌玻璃試管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(AnkeTDL-80-2D中國)，調270g離心力，離心1.5分鐘；立即取出已經分層的血液樣本，上層為渾濁的淡黃色液體，下層為紅細胞層，中間非常薄紗膜層；將全部淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。30分鐘後用鑷子夾起PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物。用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，有彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落，不易撕開斷裂。
[0040]實施例7
[0041]用無菌玻璃試管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(AnkeTDL-80-2D中國)，調390g離心力，離心I分鐘；立即取出已經分層的血液樣本，上層為淡黃色液體約，下層為紅細胞層，中間白膜層；將全部白膜層以上淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。35分鐘後用鑷子夾起PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物；用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，有一定彈性和韌性，骨粉顆粒不易脫落，不易撕開斷裂。
[0042]實施例8
[0043]用無菌玻璃試管採集非抗凝全血4ml。將血液樣本立即放入離心機中(AnkeTDL-80-2D中國)中，調460g離心力，離心I分鐘；立即取出已分層的血液樣本，，將全部上層淡黃色液體吸入陶瓷雙碟中；吸取淡黃色液體500 μ I加入雙碟另一孔內，將準備好的50mg Bio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒倒入黃色液體中，使黃色液體自然滲入骨粉顆粒中；室溫靜置。40分鐘後用鑷子夾起PRF-骨粉顆粒凝膠團塊，即為目標產物用鑷子夾捏成團的PRF-骨粉顆粒凝膠，有一定彈性和韌性。
[0044]對比例9 (PRP與骨粉顆粒混合製備PRP-骨材料凝膠體)
[0045]用含有枸櫞酸三鉀抗凝劑採血管採集抗凝血液樣本4ml，將抗凝血立即放入離心機中，調整離心力160g，離心20分鐘；從離心機中取出血液樣本，上層為淡黃色血漿層，下層為紅細胞，中間白膜層不清晰；吸取血漿層直至白膜層到另一支空試管中約2.0ml，將此試管再次放入離心機調離心力460g離心20分鐘，上層是黃色血漿棄除，吸出下層渾濁黃色濃縮血小板血漿液約0.15-0.2ml，吸取其中ΙΟΟμ I加入雙碟孔內，先加入準備好的IOmgBio-Oss直徑0.25mm骨粉顆粒，混合後再加入凝血酶和氯化鈣，室溫靜置，得到PRP-骨材料凝膠體。
[0046]對比例9與實施 例6的方法比較如下表:
[0047]
【權利要求】
1.一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:具體製備步驟如下: 步驟I)用vacuette採血管獲取非抗凝血液樣本； 步驟2)將血液樣本立即放入離心機，調節離心力130-460g，室溫下離心1-4分鐘； 步驟3)從離心機中取出經步驟2)離心後已分層的血液，吸取白膜層以上的全部黃色液體到無菌容器中； 步驟4)將骨材料倒入步驟3)得到的上層液體中，按每IOmg骨材料倒入不少於ΙΟΟμ I步驟3)得到的上層液體混合，室溫靜置30-40分鐘，得到植骨材料。
2.如權利要求1所述的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:其中步驟3)將得到的白膜層以上黃色液體後，用吸管吸入和吹出反覆三次，再進行第4)步操作。
3.如權利要求1所述的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:步驟4)中的骨材料選用顆粒型骨材料。
4.一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:另一種製備方法為: 步驟I)用玻璃試管獲取非抗凝血液樣本； 步驟2)將血液樣本立即放入離心機，調節離心力130-460g，室溫下離心1-2分鐘； 步驟3)從離心機中取出經步驟2)離心後已分層的血液，吸取最上層黃色液體到無菌容器中； 步驟4)將骨材料倒入步驟3) 得到的上層液體中，按每IOmg骨材料倒入不少於ΙΟΟμ I步驟3)得到的上層液體混合，室溫靜置30-40分鐘，得到植骨材料。
5.如權利要求4所述的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:其中步驟3)將得到的白膜層以上黃色液體後，用吸管吸入和吹出反覆三次，再進行第4)步操作。
6.如權利要求4所述的一種PRF中嵌入骨材料凝膠的植骨材料，其特徵是:步驟4)中的骨材料選用顆粒型骨材料。
【文檔編號】A61L27/36GK103690998SQ201310661569
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】陳智濱, 欒慶先 申請人:北京大學口腔醫學院