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一种人工椎间盘及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-07 10:50:26

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-02 10:36:27
本发明公开了一种人工椎间盘的制备方法,包括以下步骤:步骤一、提供使用可植入级聚醚醚酮材料制作的人工椎间盘假体;步骤二、将该人工椎间盘假体置于丙酮溶液中超声清洗,去离子水清洗,灭菌消毒;步骤三、将步骤二中处理完毕的人工椎间盘假体浸渍于酸溶性胶原蛋白的PBS溶液中,几天后将吸附有胶原蛋白的人工椎间盘假体取出,浸入交联剂的PBS溶液中,调节pH≥7.4,然后取出,在人工椎间盘假体的上下终板轻轻滴加rhBMP-2的PBS溶液形成一层水膜,真空干燥后再将人工椎间盘假体缓慢浸入Na2HPO4溶液中,然后取出并用PBS溶液清洗;步骤四、将步骤三中的人工椎间盘假体置于干燥、灭菌,即可得到人工椎间盘。本发明还公开了利用上述制备方法制备的人工椎间盘。
一种人工椎间盘的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一、建立颈椎三维模型,提供使用可植入级聚醚醚酮材料制作的与所述颈椎三维 模型对应的人工椎间盘假体; 步骤二、将该人工椎间盘假体置于丙酮溶液中超声清洗,去离子水清洗,灭菌消毒; 步骤三、将步骤二中处理完毕的人工椎间盘假体浸渍于lμg/ml-lmg/ml的酸溶性胶原 蛋白的PBS溶液中,所述酸溶性胶原蛋白的分子量大于100KD,1-3天后将吸附有胶原蛋白的 人工椎间盘假体取出,浸入0.1 质量分数的1-乙基-3- (3-二甲基氨丙基)-碳化二亚 胺和N-羟基琥珀酰亚胺的roS溶液中,调节pH多7.4,然后取出,在人工椎间盘假体的上下终 板轻轻滴加 lμg/ml-lmg/ml的rhBMP-2的PBS溶液形成一层水膜,真空干燥,再将人工椎间盘 假体缓慢浸入〇. 1M的Na2HP〇4溶液中,然后取出并用PBS溶液清洗,在上下表面与椎骨接触部 分采用I型胶原蛋白结合重组人骨形态发生蛋白-2 (rhBMP-2)的表面修饰技术对人工椎间 盘做表面改性; 步骤四、将步骤三中处理完毕的人工椎间盘假体进行干燥、灭菌,即可得到人工椎间 盘。

椎间盘置换术(Total Disc Replacement,TDR)在国外开展较早,椎间盘假体的概 念在1956年由法国学者Van Steenbrugghe提出,他设想用椎间盘假体替代退变的椎间盘, 在解除患者症状的同时,保持手术节段的稳定性和活动性。1973年,Urbaniak等报道了第一 例人工椎间盘置换的动物实验。从此,各种各样的椎间盘假体相继出现。2000年1月,世界首 例颈椎人工椎间盘在美国植入人体,2004年6月美国食品及药物管理局(FDA)正式批准使用 颈椎人工椎间盘的人体使用。目前,颈椎人工椎间盘在全世界范围内取得了较好治疗的效 果。颈椎人工椎间盘设计目标是恢复、维持椎间盘切除术后的正常颈椎活动度。颈人工椎间 盘有固定和相对活动两种,其材料除具备一般植入物的要求外,必须耐磨,耐腐蚀,目前绝 大多数使用钴铬合金和超高分子量聚乙烯。颈人工椎间盘即刻固定取决于周围软组织张力 和机械方式,长期固定依靠骨的长入。自上世纪就90年代以来,特别是最近几年,人工椎间 盘假体设计和临床研究发展逐渐成熟。目前已进入临床试验的颈人工椎间盘类型有 Prestige、Bryan、Prodisc_C、PCM、CerviCore等。其中Bryan假体的应用最为广泛,临床数量 最多,美国的一份关于Bryan椎间盘的使用报告显示,自2000年1月Bryan颈椎间盘临床试用 到2002年,除美国以外有17个国家使用了2000多个Bryan椎间盘假体。2004年6月美国食品 及药物管理局(FDA)正式批准使用颈椎人工椎间盘的人体使用。目前,颈椎人工椎间盘在全 世界范围内取得了较好治疗的效果。

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解决本发明的技术问题所采用的另一技术方案是:利用上述人工椎间盘的制备方 法制备的人工椎间盘。

[0021] 与现有技术相比,本发明的人工椎间盘使用植入级聚醚醚酮(PEEK)根据设计加工 出一定尺寸的人工椎间盘假体,并在上下表面与椎骨接触部分采用I型胶原蛋白结合重组 人骨形态发生蛋白-2 (rhBMP-2)的表面修饰技术对人工椎间盘做表面改性,实现与颈椎骨 骼的优良匹配,术后恢复效果更佳。

技术合作

本发明采用中国人CT数据,建立颈椎三维模型,进行测量,根据统计分析数据建立 人工椎间盘,避免了国外人工椎间盘的尺寸系列不能很好的适应中国人种颈椎特征,因为 没有根据针对的国产品牌设计而勉强置换,手术效果将大大折扣的情况,本发明在与骨质 结合部位,分别设计6个凸起,利用手术即刻固定,提高手术效率。

[0080] 使用可植入级聚醚醚酮(PEEK)根据设计加工出一定尺寸的人工椎间盘,并在上下 表面与椎骨接触部分采用I型胶原蛋白结合重组人骨形态发生蛋白-2 (rhBMP-2)的表面修 饰技术对人工椎间盘做表面改性,即通过物理吸附后用碳二亚胺类交联剂交联的方法在人 工椎间盘假体表面固定胶原蛋白等蛋白质,实现与颈椎骨骼的优良匹配,术后恢复效果更 佳。

[0081] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。