一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架

摘要

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，包括3D生物陶瓷骨支架、以及经纳米级玉米淀粉附着在3D生物陶瓷骨支架表面的载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层，抗菌微球层采用由蛋黄脂质衍生的纳米载体及介孔二氧化硅复合而成复合载体，复合载体的粒径为100～1000纳米。上述方案中，构建出了一种具有优良力学性能，可诱导骨修复，可控降解，同时缓释抗生素治疗感染的骨支架，为临床治疗感染性骨缺损提供一种新方法、新材料，缩短病程，改善疗效。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架。

背景技术

目前，由创伤和内植物手术引起的骨感染仍然是骨科临床中的常见病。骨感染经常合并或后期继发骨缺损，二者同时存在给该病的治疗带来了极大挑战。如何能缩短病程、改善预后，是骨科医生需要解决的关键问题。

目前的治疗方法主要有三种，一是反复多次清创，更换外固定稳定骨折，全身抗生素 6-8 周的抗生素治疗，及局部骨水泥抗生素缓释治疗感染，感染治疗后在于缺损区域植入自体骨及异体骨，更换内固定稳定骨折，整个病程约在 1 年以上，整个疗程的花费约在20 万；二是采用骨搬运手术，局部清创，全身抗生素治疗 6-8 周，待感染静息后，整段切除感染及坏死骨，更换可搬运外固定架，进行骨搬运，缺损越多，治疗过程越长，整个骨塑形期约在 2 年，花费也近 15；三是膜诱导技术，一期清创，彻底切除感染坏死骨，骨水泥塑形后填充缺损区，1-3 个月左右取出骨水泥，在骨水泥填充区取自体骨及异体骨植入，需要自体骨量较大，同样缺损区越大，疗程越长，骨的愈合重塑时间接近两年，且疗效不确定。可见，目前治疗感染性骨缺损的主要办法均存在疗程长，花费大，预后不确定的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，具有优良力学性能，可诱导骨修复，同时缓释抗生素治疗感染的骨支架。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，包括3D生物陶瓷骨支架、以及经纳米级玉米淀粉附着在3D生物陶瓷骨支架表面的载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层。

进一步地，抗菌微球内载利福平/莫西沙星双联抗生素的负载量为2～6%，利福平/莫西沙星的质量百分比为1:1。

进一步地，纳米级玉米淀粉与抗菌微球的质量比为1：5～10。

进一步地，抗菌微球层采用由蛋黄脂质衍生的纳米载体及介孔二氧化硅复合而成复合载体，复合载体的粒径为100～1000纳米。

进一步地，蛋黄脂质衍生的纳米载体与介孔二氧化硅的质量比为1.5～6.5：1。

进一步地，3D生物陶瓷骨支架经3D打印一体成型，载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层根据患者的磁共振检测结果，与纳米级玉米淀粉溶液混合后沉积在3D生物陶瓷骨支架对应的位置处。

上述方案中，构建出了一种具有优良力学性能，可诱导骨修复，可控降解，同时缓释抗生素治疗感染的骨支架，为临床治疗感染性骨缺损提供一种新方法、新材料，缩短病程，改善疗效。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，包括3D生物陶瓷骨支架、以及经纳米级玉米淀粉附着在3D生物陶瓷骨支架表面的载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层，所述3D生物陶瓷骨支架经3D打印一体成型，载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层根据患者的磁共振检测结果，与纳米级玉米淀粉溶液混合后沉积在3D生物陶瓷骨支架对应的位置处，所述抗菌微球层采用由蛋黄脂质衍生的纳米载体及介孔二氧化硅复合而成复合载体，蛋黄脂质衍生的纳米载体与介孔二氧化硅的质量比为 6.5：1，复合载体的粒径为100纳米，所述抗菌微球内载利福平/莫西沙星双联抗生素的负载量为6%，利福平/莫西沙星的质量百分比为1:1，纳米级玉米淀粉与抗菌微球的质量比为1：5。

实施例2

一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，包括3D生物陶瓷骨支架、以及经纳米级玉米淀粉附着在3D生物陶瓷骨支架表面的载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层，所述3D生物陶瓷骨支架经3D打印一体成型，载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层根据患者的磁共振检测结果，与纳米级玉米淀粉溶液混合后沉积在3D生物陶瓷骨支架对应的位置处，所述抗菌微球层采用由蛋黄脂质衍生的纳米载体及介孔二氧化硅复合而成复合载体，蛋黄脂质衍生的纳米载体与介孔二氧化硅的质量比为1.5：1，复合载体的粒径为500纳米，所述抗菌微球内载利福平/莫西沙星双联抗生素的负载量为2%，利福平/莫西沙星的质量百分比为1:1，纳米级玉米淀粉与抗菌微球的质量比为1：10。

实施例3

一种一次性手术植入治疗骨感染骨支架，包括3D生物陶瓷骨支架、以及经纳米级玉米淀粉附着在3D生物陶瓷骨支架表面的载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层，所述3D生物陶瓷骨支架经3D打印一体成型，载利福平/莫西沙星双联抗生素的抗菌微球层根据患者的磁共振检测结果，与纳米级玉米淀粉溶液混合后沉积在3D生物陶瓷骨支架对应的位置处，所述抗菌微球层采用由蛋黄脂质衍生的纳米载体及介孔二氧化硅复合而成复合载体，蛋黄脂质衍生的纳米载体与介孔二氧化硅的质量比为4：1，复合载体的粒径为200纳米，所述抗菌微球内载利福平/莫西沙星双联抗生素的负载量为4 %，利福平/莫西沙星的质量百分比为1:1，纳米级玉米淀粉与抗菌微球的质量比为1：7.5。

实验资料：

以编号为17546金黄色葡萄球菌为试验菌株，将实施例1、实施例2、实施例3的支架在同浓度金葡菌溶液中培养 24 小时后，将支架表面细菌生物膜通过荧光染色后，在激光共聚焦下观察其生物膜形态，结果显示：实施例1、实施例2、实施例3的支架能抑制金葡菌生物膜的形成，选择新西兰大白兔桡骨造感染性骨缺损模型，将实施例1、实施例2、实施例3的支架植入感染性骨缺损部位，通过大体观察，细菌学检查，X 线和 CT 检查，组织病理染色观察对比三种支架的抗感染能力和促成骨能力，结果显示：实施例1、实施例2、实施例3的支架具有优良的抗感染能力和促成骨能力。

综上所述，本发明通过 3D 打印技术定制一种几何形状和性能均可个性化的植入性生物材料，在感染性缺损部位清创后植入相应的缺损部位，抗感染和骨修复同时进行，缩短感染性骨缺损的治疗病程，减少手术次数，改善治疗效果。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。