CN1528469A - 具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 - Google Patents
具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1528469A CN1528469A CNA2003101060340A CN200310106034A CN1528469A CN 1528469 A CN1528469 A CN 1528469A CN A2003101060340 A CNA2003101060340 A CN A2003101060340A CN 200310106034 A CN200310106034 A CN 200310106034A CN 1528469 A CN1528469 A CN 1528469A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bone
- tissue
- osseous tissue
- bone tissue
- biological activity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 title claims description 12
- 238000004321 preservation Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 208000006735 Periostitis Diseases 0.000 claims abstract description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 210000003460 periosteum Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- WORJEOGGNQDSOE-UHFFFAOYSA-N chloroform;methanol Chemical compound OC.ClC(Cl)Cl WORJEOGGNQDSOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 210000000281 joint capsule Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 claims 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 abstract description 18
- 230000035876 healing Effects 0.000 abstract description 8
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 abstract description 5
- 210000005067 joint tissue Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008407 joint function Effects 0.000 abstract description 4
- 230000025712 muscle attachment Effects 0.000 abstract description 4
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 abstract description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 7
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 4
- 206010005949 Bone cancer Diseases 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010031252 Osteomyelitis Diseases 0.000 description 3
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 3
- 208000018084 Bone neoplasm Diseases 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 208000036487 Arthropathies Diseases 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 208000001034 Frostbite Diseases 0.000 description 1
- GKLVYJBZJHMRIY-OUBTZVSYSA-N Technetium-99 Chemical compound [99Tc] GKLVYJBZJHMRIY-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000004097 bone metabolism Effects 0.000 description 1
- 238000007469 bone scintigraphy Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其步骤为：1.生物活性骨组织的获取：在无菌条件下获取同种骨关节组织；2.生物活性骨组织的修整：剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点；3.生物活性骨组织的脱脂：氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装；4.梯度降温：将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以0.5～2℃/min的速率梯度降温至－40℃～－60℃，历时20－80min；5.保存：将降温后的骨组织投入－60～80℃冰箱中保存。本发明能够保持骨的超微结构的完整性、骨诱导活性、生物力学强度，同时维持一定数量的成活的软骨细胞，能够增加移植后与宿主的愈合能力，减少并发症的发生率，改善移植后的关节功能。
Description
一、所属技术领域
本发明涉及一种修复和重建骨缺损的生物材料，特别是一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法。
二、背景技术
同种骨组织具有来源广、提供生物愈合以及治疗费用低等优点，因此广泛应用于各种原因引起的骨关节缺损修复与重建治疗。欧美国家，每年大约使用100万件，我国同种骨移植的临床应用从上个世纪五十年代开始，近10年才建立正规的骨组织组织库，每年大约使用2万件。
目前骨组织库提供的产品，包括新鲜冷冻骨、冷冻干燥骨和脱钙骨。制备过程：取材、修整、脱脂/脱钙、灭菌、冷冻和深低温保存，其制备方法为直接冷冻和钴源辐射灭菌，经处理后的骨组织失去其生物活性，同时钴源辐射后骨的生物力学强度明显降低。依据组织冻伤理论，如果将常温下骨组织直接放入-80℃或更低温的环境下，骨表层和深层降温速率的不一致将导致骨组织细胞内冰晶形成的不一致，出现细胞内冰晶形成(intracellular ice formation，IIF)、细胞的冷休克、细胞外液的玻璃样变以及冻融过程中对细胞的影响是细胞损伤的重要因素。导致制备后同种骨组织的生物诱导活性消失，生物力学强度下降，移植后出现骨折、骨不愈合和关节功能障碍等并发症，严重制约临床应用。在游离细胞的冻存研究中，冷冻生物学家们发现缓慢降温和快速复温有利于细胞的存活，在欧美等国正在进行器官方面包括心脏、肾脏和肝脏等的应用基础研究，在骨组织方面未见报道。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种具备良好的生物诱导活性和生物力学强度，维持一定数量具有生物活性的软骨细胞，增加移植后同种骨的愈合能力，减少并发症的发生率，改善移植后的关节功能，为临床提供适宜的生物移植材料的具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其步骤为：1、生物活性骨组织的获取：在无菌条件下获取同种骨关节组织；2、生物活性骨组织的修整：剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点；3、生物活性骨组织的脱脂：氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装；4、梯度降温：将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以0.5～2℃/min的速率梯度降温至-40℃～-60℃，历时20-80min；5、保存：将降温后的骨组织投入-60～80℃冰箱中保存。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：经梯度降温、深低温保存的同种骨关节能够保持骨的超微结构的完整性、骨诱导活性、生物力学强度，同时维持一定数量的成活的软骨细胞，能够增加移植后与宿主的愈合能力，减少并发症的发生率，改善移植后的关节功能，为临床提供具备生物活性的同种骨关节。
四说明书附图
附图是本发明的具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法的流程示意图。
五具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1。结合附图，一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其具体的实施过程为：在无菌条件下获取同种骨关节组织，剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点，用氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装，将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以2℃/min的速率梯度降温至-40℃，历时80min，将降温后的骨组织投入-80℃箱中保存。
经本发明制备和保存后一月的同种骨组织的力学数据如下：
拉伸弹性模量 压缩弹性模量 拉伸 压缩
处理
(Gpa) (Gpa) 泊松比μ 泊松比μ
本发明制备、
18.23 13.63 0.32 0.345
保存同种骨
Reilly测试
17.9 18.3
正常新鲜股骨
数据表明以本发明制备、保存的同种骨组织的弹性模量与新鲜骨组织无明显差异，说明经制备、保存后骨组织的生物力学特性与新鲜骨相近。
实施例2。结合附图，一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，用于骨肿瘤切除后修复、重建大段骨缺损的保肢治疗。
患者，男性，16岁。右大腿下部疼痛一月，经影像学和病理学检查证实为右股骨下段骨肉瘤，经手术切除完整右股骨下段的肿瘤骨关节，切除长度16公分，切除后遗留的股骨下段缺损，采用本发明方法制备的同种异体股骨下段进行骨骼重建，不仅彻底地切除了肿瘤组织，而且保留了患肢的功能。采用同种异体骨移植是肢体肿瘤保肢治疗的主要方法之一，国外文献统计90％以上的肢体恶性骨肿瘤都获得保肢治疗。
恶性骨肿瘤保肢治疗的重要环节，是如何重建恶性骨肿瘤切除后的大段骨缺损，大段同种骨移植是最常用的方法。其具体的实施过程为：在无菌条件下获取同种骨关节组织，剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点，用氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装，将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以1.0℃/min的速率梯度降温至-50℃，历时50min，将降温后的骨组织投入-100℃冰箱中保存。
采用梯度降温、深低温保存的同种骨组织进行移植手术，在临床上具有良好的愈合能力，通常移植后的四个月在同位素锝99骨扫描片上可观察到移植部位骨浓聚的现象，特别在宿主骨与移植骨的结合部位，表明移植骨的骨代谢活跃，提示与宿主开始骨愈合。在移植后6个月普通X-线平片上可观察新生骨已形成并包绕移植骨。通常在8-10月宿主骨与移植骨的结合部位的间隙消失，表明宿主骨与移植骨已完全愈合，较直接冷冻骨和冷冻干燥骨相比，骨愈合的时间缩短约2-3个月，其中最长的随访时间达36个月，移植骨未发现骨折的现象。目前已在临床实验性已应用60余例，各种并发症的发生率低于25％。
实施例3。结合附图，一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，用于骨感染性骨缺损的修复、重建治疗。因骨髓炎引起骨缺损是临床上常见的感染性疾病，自体骨移植是常用的治疗方法，一方面给患者带来新的痛苦，另一方面自体骨往往满足不了缺损的需要，应用同种骨组织移植是新的治疗方法。其具体的实施过程为：在无菌条件下获取同种骨关节组织，剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点，用氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装，将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以1.5℃/min的速率梯度降温至-40℃，历时60min，将降温后的骨组织投入-90℃冰箱中保存。
采用梯度降温、深低温保存的同种骨组织进行感染性骨缺损的修复手术，在临床上能够修复因感染引起的骨缺损，恢复骨的连续性，同时能够有效的控制感染，使骨髓炎得到康复。目前已在临床实验性已应用20余例，临床有效率达96％。为临床治疗骨髓炎提供一种可靠、经济的修复手段。
外伤性骨缺损、骨肿瘤性和感染性骨缺损是临床常见的疾病，通常需要骨移植进行修复和重建。欧美国家应用广泛，每年大约使用100万件，而国内有记录的每年大约只有2万件。我国的人口基数大，同时处于发展中国家，骨的创伤、感染和肿瘤等疾病的发病率高，具有普遍的应用基础。本发明获得的同种骨组织的制备方法，所获得的同种骨移植材料，能够保持骨的超微结构的完整性、骨诱导活性、生物力学强度。能够加速移植后与宿主的愈合能力，减少并发症的发生率，改善移植后的关节功能，为临床提供具备生物活性的同种骨组织，具有广泛的应用前景，能够产生极大的经济和社会效益。
Claims (3)
1、一种具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其特征在于其步骤为：
1.1生物活性骨组织的获取：在无菌条件下获取同种骨关节组织；
1.2生物活性骨组织的修整：剔除软组织及骨膜，清除骨髓组织，保留部分关节囊、韧带和肌肉的附着点；
1.3生物活性骨组织的脱脂：氯仿甲醇浸泡，生理盐水冲洗后包装；
1.4梯度降温： 将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以0.5～2℃/min的速率梯度降温至-40℃～-60℃，历时20-80min；
1.5保存：将降温后的骨组织投入-80℃～180℃冰箱中保存。
2、根据权利要求1所描述的具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其特征在于将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以1～2℃/min的速率梯度降温至-40℃～-50℃，历时20-80min，将降温后的骨组织投入-70～80℃冰箱中保存。
3、根据权利要求1所描述的具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法，其特征在于将预处理后的骨组织放置程序降温仪中，以2℃/min的速率梯度降温至-40℃，历时80min，将降温后的骨组织投入-80℃～180℃冰箱中保存。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2003101060340A CN1528469A (zh) | 2003-10-09 | 2003-10-09 | 具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2003101060340A CN1528469A (zh) | 2003-10-09 | 2003-10-09 | 具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1528469A true CN1528469A (zh) | 2004-09-15 |
Family
ID=34304385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2003101060340A Pending CN1528469A (zh) | 2003-10-09 | 2003-10-09 | 具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1528469A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008014665A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-02-07 | The University Of Hong Kong | Intervertebral disk transplant and implantation method |
| CN100429975C (zh) * | 2006-11-29 | 2008-11-05 | 四川大学华西医院 | 一种骨材料保存液及其制备方法和用途 |
| CN103491988A (zh) * | 2011-04-12 | 2014-01-01 | 韩士生科（株）有限公司 | 源自哺乳动物软骨的移植材料 |
| CN103734124A (zh) * | 2014-01-01 | 2014-04-23 | 张文涛 | 一种骨科移植材料的保存方法 |
| CN111569150A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 上海兰玛生物材料有限公司 | 具备骨诱导活性的同种骨修复材料及其制法及其用途 |
| CN117136941A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-12-01 | 新疆西部赛澳生物科技有限责任公司 | 冷冻保存骨组织的方法 |
-
2003
- 2003-10-09 CN CNA2003101060340A patent/CN1528469A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008014665A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-02-07 | The University Of Hong Kong | Intervertebral disk transplant and implantation method |
| CN100429975C (zh) * | 2006-11-29 | 2008-11-05 | 四川大学华西医院 | 一种骨材料保存液及其制备方法和用途 |
| CN103491988A (zh) * | 2011-04-12 | 2014-01-01 | 韩士生科（株）有限公司 | 源自哺乳动物软骨的移植材料 |
| CN103491988B (zh) * | 2011-04-12 | 2015-07-22 | 韩士生科（株）有限公司 | 源自哺乳动物软骨的移植材料 |
| CN103734124A (zh) * | 2014-01-01 | 2014-04-23 | 张文涛 | 一种骨科移植材料的保存方法 |
| CN103734124B (zh) * | 2014-01-01 | 2016-06-01 | 张文涛 | 一种骨科移植材料的保存方法 |
| CN111569150A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 上海兰玛生物材料有限公司 | 具备骨诱导活性的同种骨修复材料及其制法及其用途 |
| CN117136941A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-12-01 | 新疆西部赛澳生物科技有限责任公司 | 冷冻保存骨组织的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12208180B2 (en) | Reinforced placental tissue grafts and methods of making and using the same | |
| US11389565B2 (en) | Molded placental tissue compositions and methods of making and using the same | |
| JP5940095B2 (ja) | ウォートン・ジェリーで構成されている積層組織移植片ならびにそれを作成および使用する方法 | |
| KR20140023282A (ko) | 가교제로 변형된 조직 이식편 및 그것의 제조 및 사용 방법 | |
| CN107029296B (zh) | 一种引导骨再生的骨膜修补片、制备方法和应用 | |
| JP2009247276A (ja) | 生体供給用、生体移植用、生体添加用、生体投与用の解凍器官若しくは組織または解凍細胞群とその製造方法及びそれらに用いる過冷却液並びに製造装置 | |
| KR20150042836A (ko) | 지방 조성물 시스템 및 방법 | |
| Breugem et al. | Is there evidence-based guidance for timing of soft tissue coverage of grade III B tibia fractures? | |
| CN1528469A (zh) | 具备生物活性同种骨组织的制备及保存方法 | |
| JP5763790B2 (ja) | 哺乳類の軟骨組織由来の生体移植材 | |
| Malinin et al. | Comparison of frozen and freeze-dried particulate bone allografts | |
| CN111790007B (zh) | 一种温敏型鹿茸软骨基质水凝胶材料的制备方法及应用 | |
| RU2356582C1 (ru) | Способ кислотной деминерализации костной ткани для трансплантации | |
| CN109701077B (zh) | 一种微孔再生组织基质及其制备和应用 | |
| RU2309756C1 (ru) | Способ лечения ложных суставов путем трансплантации аутологичных мезенхимальных стволовых клеток, биотрансплантат для его применения | |
| RU2343934C1 (ru) | Способ получения костного аллоимплантата с высокими механическими свойствами | |
| Herbert | Homografts and the bone bank | |
| CN101095963A (zh) | 一种异体神经移植物、其制备方法及其应用 | |
| Baadsgaard | Transplantation of pedicle bone grafts to fresh skeletal defects and defect pseudarthroses: an experimental study | |
| Mikhailova et al. | Effect of low temperatures and ionizing irradiation upon physical-mechanical properties and connective-tissue structures of porcine fibrous pericardium and aortic valve leaflets | |
| KR100519199B1 (ko) | 흡수지연성 골절고정물의 제조방법 | |
| RU2778615C1 (ru) | Трансплантат, способ аутотрансплантации костного мозга для стимуляции репаративной регенерации кости и устройство для осуществления трансплантации | |
| RU2355344C2 (ru) | Способ подготовки костных трансплантатов | |
| RU2381763C1 (ru) | Способ восстановления гиалинового хряща и субхондральной костной пластинки поврежденных суставных концов костей | |
| WAYS | Orthopaedics, named after RR Vreden Baikov Str. 8, 195427 St. Petersburg, Russia |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |