阅读说明：本技术 一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体 (Improved porous implant loaded with exosomes derived from Schwann cells ) 是由 张亮 王佳乐 何妍媛 王欣然 陈彧洋 王双成 边楠雁 刘云舒 刘津邑 孙昊瑞 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了适用于口腔种植的一种载有外泌体的改良多孔种植体,包括致密层,多孔层,以及功能层；所述内芯为致密层,所述内芯致密层外层为连通的多孔层,有利于骨组织长入且为功能层提供支架；所述多孔层的外层设置螺纹,所述多孔层上段设置莫氏锥度连接,可以减少种植体-基台连接处的微间隙,提高种植体的稳定性并有效降低骨吸收；所述多孔层孔隙内充填有功能层,所述功能层内含载有施万细胞来源的外泌体的明胶复合物,所述外泌体-明胶复合物能够向周围骨组织均匀释放施万细胞来源的外泌体,具有修复损伤神经、调节组织炎症并促进骨再生的功能。本发明具有修复损伤神经、调节组织炎症并促进骨再生的作用,有效缓解了植入后的骨吸收的问题,可在一定程度上提高植入初期的稳定性。(The invention discloses an improved porous implant loaded with exosomes, which is suitable for oral implantation and comprises a compact layer, a porous layer and a functional layer; the inner core is a compact layer, and the outer layer of the inner core compact layer is a communicated porous layer, so that the bone tissue can grow in the inner core compact layer, and a support is provided for the functional layer; the outer layer of the porous layer is provided with threads, and the upper section of the porous layer is provided with Morse taper connection, so that the micro-gap at the joint of the implant and the abutment can be reduced, the stability of the implant is improved, and the bone resorption is effectively reduced; the pores of the porous layer are filled with a functional layer, the functional layer is internally provided with a gelatin compound loaded with exosomes from Schwann cells, and the exosome-gelatin compound can uniformly release the exosomes from Schwann cells to the peripheral bone tissues and has the functions of repairing damaged nerves, regulating tissue inflammation and promoting bone regeneration. The invention has the functions of repairing damaged nerves, regulating tissue inflammation and promoting bone regeneration, effectively relieves the problem of bone absorption after implantation, and can improve the stability of the initial stage of implantation to a certain extent.)

一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体。

背景技术

口腔种植治疗是通过种植材料实现的牙缺失修复手段。目前临床常用的种植材料为钛及钛合金材料，具有质轻，弹性模量相对较低，减震能力强，硬度较高、抗腐蚀性优良等优势。但是钛及钛合金材料在应用上依然存在以下问题：1.钛及钛合金材料为生物惰性材料，难以与周围组织建立连接形成一个整体，一般需要3-6个月才能实现骨结合，结合时间长。2.钛的弹性模量远高于周围骨组织,易在种植体周围产生应力遮蔽效应,造成种植体周围骨吸收和骨萎缩，最终引起种植体的松动与脱落。

多孔支架材料一方面可以降低材料整体的弹性模量,另一方面形成的孔洞结构还可以引导骨组织长入形成更牢固的嵌合结构。利于细胞生长、细胞外基质沉积、营养物质和氧气进入、代谢产物排出，为骨组织长入提供条件。莫氏锥度连接结构可以产生较大摩擦与帮助固位，减小应力。将多孔钛种植体与莫氏锥度连接相结合，可以显著提高种植体稳定性。

外泌体可以将其富含的蛋白质与RNA转移至受损神经细胞，以增强受损神经的轴突再生来实现周围神经损伤修复。现有研究发现施万细胞可以在种植体周围炎症中起到调节作用，有效减轻种植体软、硬组织退化与吸收，其中施万细胞来源的外泌体在调节炎症过程中发挥了巨大作用。此外，施万细胞来源的外泌体还可以加快损伤后软骨组织的修复能力，故对种植体周围损伤、萎缩的骨组织的再生同样具有促进作用。

因此，如果将施万细胞外泌体与多孔材料相结合，并与莫氏锥度连接结构联合使用对钛合金种植体进行改造，可以有效促进骨结合，改善种植体周围炎症反应，从而显著提高种植体稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有种植体功能上的不足，提供一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体，不仅结构简单，种植稳定，而且利于改善种植体应用中出现的周围炎、骨吸收等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体，包括致密层，多孔层，以及功能层。所述多孔层位于种植体表面，螺纹之间，所述致密层由多孔层包被，所述功能层充填于多孔层的孔隙间。

优选的，所述致密层为钛合金材料。

优选的，所述多孔层表面粗糙，且孔隙结构利于功能层的充填。

优选的，所述功能层负载可均匀释放的生物填充材料。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的生物填充材料的构建方法，所述生物填充材料包括明胶溶液和外泌体溶液，包括以下步骤：

1.外泌体的提取

外泌体EXOs来源于施万细胞株RSC96CRL－2765，提取包括以下步骤：

1)施万细胞SCs培养24h后取细胞上清液，按照300×g离心10min，2000×g离心10min，10000×g离心30min，弃沉淀，集上清液；

2)采用超速离心法100000×g离心70min，沉淀，用PBS重悬浮后，按照100000×g离心70min，弃上清液，沉淀部分即为EXOs。

2.生物材料的充填

1)将种植体进行酸蚀，得到酸蚀后的种植体；

2)将步骤1)酸蚀后的种植体在明胶溶液中浸泡时间为10～15min，清洗，得到负载明胶的种植体；

本发明将酸蚀后的种植体在明胶溶液中浸泡，时间优选为10min，清洗次数优选为2次，每次清洗时间优选为1min，清洗方式优选为润洗。

3)将步骤2)得到的负载明胶的种植体在外泌体溶液中浸泡10～15min，清洗，得到负载外泌体的种植体；

本发明将负载明胶的种植体在外泌体溶液中浸泡，时间优选为10min，清洗次数优选为2次，每次清洗时间优选为1min，清洗方式优选为润洗。

4)得到负载外泌体的种植体后，本发明优选重复步骤2)和步骤3)4～5次，得到改良后的种植体。

优选的，所述种植体与基台间以莫氏锥度结构相连接。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

内芯坚硬不易折断，表面多孔结构增大种植体粗糙程度，促进种植骨结合，而种植体表面螺纹之间的外泌体-明胶复合物能够向周围骨组织均匀释放施万细胞来源的外泌体，其具有修复损伤神经、调节组织炎症并促进骨再生的作用，莫氏锥度连接通过减少种植体-基台连接处的微间隙，提高了种植体的稳定性，有效降低了骨吸收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本新型种植体-基台示意图；

图2是本新型种植体-基台连接图；

图3是本新型种植体外形示意图；

图4是本新型种植体剖面侧视图；

图5是本新型种植体剖面直视图。

附图标记

1-致密层；2-多孔层；3-功能层；4-种植体；5-螺纹。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1，一种载有施万细胞来源外泌体的改良多孔种植体，包括致密层1，多孔层2，以及功能层3。所述多孔层位于种植体4表面，螺纹5之间，所述致密层1由多孔层2包被，所述功能层3充填于多孔层2的孔隙间。

优选的，所述致密层为钛合金材料。

优选的，所述多孔层表面粗糙，且孔隙结构利于功能层的充填。

优选的，所述功能层负载可均匀释放的生物填充材料。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的生物填充材料的构建方法，所述生物填充材料包括明胶溶液和外泌体溶液，包括以下步骤：

1.外泌体的提取

外泌体EXOs来源于施万细胞株RSC96CRL－2765，提取包括以下步骤：

1)施万细胞SCs培养24h后取细胞上清液，按照300×g离心10min，2000×g离心10min，10000×g离心30min，弃沉淀，集上清液；

2)采用超速离心法100000×g离心70min，沉淀，用PBS重悬浮后，按照100000×g离心70min，弃上清液，沉淀部分即为EXOs。

2.生物材料的充填

1)将种植体进行酸蚀，得到酸蚀后的种植体；

2)将步骤1)酸蚀后的种植体在明胶溶液中浸泡时间为10～15min，清洗，得到负载明胶的种植体。

本发明将酸蚀后的种植体在明胶溶液中浸泡，时间优选为10min，清洗次数优选为2次，每次清洗时间优选为1min，清洗方式优选为润洗；

3)将步骤2)得到的负载明胶的种植体在外泌体溶液中浸泡10～15min，清洗，得到负载外泌体的种植体。

本发明将负载明胶的种植体在外泌体溶液中浸泡，时间优选为10min，清洗次数优选为2次，每次清洗时间优选为1min，清洗方式优选为润洗；

4)得到负载外泌体的种植体后，本发明优选重复步骤2)和步骤3)4～5次，得到改良后的种植体。

优选的，所述种植体4与基台5间以莫氏锥度结构相连接。

内芯坚硬不易折断，表面多孔结构增大种植体粗糙程度，促进种植骨结合，而种植体表面螺纹之间的外泌体-明胶复合物能够向周围骨组织均匀释放施万细胞来源的外泌体，其具有修复损伤神经、调节组织炎症并促进骨再生的作用，莫氏锥度连接通过减少种植体-基台连接处的微间隙，提高了种植体的稳定性，有效降低了骨吸收。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。