組織修復(fù)支架、其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明提供一種組織修復(fù)支架、其制備方法和用途,所述組織修復(fù)支架的至少一個(gè)表面包含由黏附因子和疏水性合成材料構(gòu)成的復(fù)合纖維。包含該復(fù)合纖維的表面使得本發(fā)明的組織修復(fù)支架具有良好的組織黏附力和貼服性,能很好地黏附于組織解剖結(jié)構(gòu)。該組織修復(fù)支架既可以采用縫合方式又可以采用無需縫合方式。
【專利說明】組織修復(fù)支架、其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)器件及其制備,特別涉及一種組織修復(fù)支架、其制備方 法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 組織修復(fù)支架在臨床工作中非常常見,例如肌腱修補(bǔ)片、疝氣修補(bǔ)片、硬腦(脊)膜 修補(bǔ)片、盆底修補(bǔ)片、吊帶修補(bǔ)片。
[0003] 但由于現(xiàn)有合成材料本身具有一定的缺陷性,材料本身組成元素、表面電荷性質(zhì)、 材料基本組成單元、組成結(jié)構(gòu)、表面親水疏水性質(zhì)與人體組織組成單元均具有很大的差異 性。尤其是疏水性合成材料,基本沒有貼服組織解剖結(jié)構(gòu)的特性。因此現(xiàn)有組織修復(fù)支架 與組織之間的結(jié)合力薄弱,基本依靠縫合,很難與組織解剖結(jié)構(gòu)形成良好的組織貼服性和 黏附。差的組織貼服性在應(yīng)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生與組織的摩擦,給病人很大程度的不舒適感;并且在 應(yīng)用過程中需要經(jīng)過非常嚴(yán)密的手術(shù)縫合方能保證材料與周圍組織形成連接,大大增加手 術(shù)時(shí)間,會(huì)增加一些新的創(chuàng)傷,不利于病人盡快從手術(shù)創(chuàng)傷中的快速修復(fù);而且縫合操作需 要材料具有較高的縫合強(qiáng)度,并且不能因此而產(chǎn)生縫合孔,會(huì)導(dǎo)致組織液滲漏或組織粘連。
[0004] 目前具有一定組織貼服性和生物黏合力的產(chǎn)品,均為動(dòng)物源性材料或單純親水性 材料等。動(dòng)物源性材料存在免疫風(fēng)險(xiǎn),單純親水性材料本身力學(xué)強(qiáng)度與自體組織的力學(xué)強(qiáng) 度相差很大,很難采用縫合方式加強(qiáng)材料與組織的連接,在實(shí)際應(yīng)用中存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。公 開號(hào)為CN1961974A的專利申請(qǐng)中,公開了將明膠與其它高分子材料一起溶于水或乙醇/水 溶液中,再采用電紡工藝制備聚合物納米纖維材料,但是僅具體公開了將明膠-透明質(zhì)酸、 明膠-PVA、明膠-ΡΕ0的水/乙醇溶液進(jìn)行電紡的實(shí)例,并沒有公開明膠如何與疏水性高 分子材料形成混合溶液并進(jìn)行電紡。由于疏水性高分子材料基本不能溶于乙醇/水溶液, 因此該方法實(shí)際上僅適用于將不同的親水性強(qiáng)的高分子材料混合溶解于乙醇/水溶液來 進(jìn)行電紡,因此,該方法無法形成疏水材料與親水性材料構(gòu)成的纖維結(jié)構(gòu),本身力學(xué)強(qiáng)度較 差,與自體組織的力學(xué)強(qiáng)度存在一定的差異性。此外,具有一定親水性組織修復(fù)支架產(chǎn)品吸 水后存在很大的收縮性,組織修復(fù)支架主要用于缺損部位的修復(fù),實(shí)際應(yīng)用存在一定的風(fēng) 險(xiǎn)。而且,此類組織修復(fù)支架產(chǎn)品具有較快的降解速度,產(chǎn)品降解太快在組織缺損修復(fù)應(yīng)用 中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005] 現(xiàn)有組織修復(fù)支架產(chǎn)品通過多層結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品不同面具有不同的疏水 或親水性能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防止粘連和促進(jìn)組織生長的功能性作用。但是工藝復(fù)雜,且不同界面 層連接不夠緊密,與組織相接觸的疏水或親水性表面仍然存在上述的與組織之間的結(jié)合力 薄弱或吸水后收縮性大等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明要解決的問是頁
[0007] 現(xiàn)有的合成組織修復(fù)材料,尤其是疏水性合成材料,與人體組織單元結(jié)構(gòu)的很大 不同,組織修復(fù)支架與組織之間不具有生物黏合力和貼服性,基本無法直接貼服使用,與組 織的作用力不夠牢固,難以采用無需縫合手術(shù)的方式使用。單純的一些具有一定的生物黏 合力的產(chǎn)品,其力學(xué)強(qiáng)度很低,組織黏附力難以采用縫合手術(shù)方式加強(qiáng),可選擇性差。
[0008] 現(xiàn)有的具有一定親水性組織修復(fù)支架產(chǎn)品吸水后存在很大的收縮性或縫合強(qiáng)度 較差等缺陷,用于缺損部位的修復(fù),實(shí)際應(yīng)用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)有的具有一定黏附力的組 織修復(fù)支架產(chǎn)品具有較快的降解速度,不能滿足缺損修復(fù)過程的力學(xué)、封堵要求。
[0009] 現(xiàn)有的組織修復(fù)支架大多主要為傳統(tǒng)的流延成膜技術(shù)、編織技術(shù)、動(dòng)物源性組織 處理后得到的產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)不易可控,與細(xì)胞外基質(zhì)材料結(jié)構(gòu)有很大差異性。
[0010] 用于解決問題的方案
[0011] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明的具有特定結(jié)構(gòu)的組織修復(fù)支架可以解決上述問題,所 述組織修復(fù)支架的至少一個(gè)表面包含由黏附因子和疏水性合成材料構(gòu)成的復(fù)合纖維。
[0012] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,構(gòu)成所述復(fù)合纖維的所述黏附因子可存在于所述 疏水性合成材料的內(nèi)部和/或表面。
[0013] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述黏附因子選自具有親水性的蛋白類及其衍生 材料、具有親水性的纖維素類及其衍生材料、具有親水性的醇類及其衍生材料、殼聚糖類及 其衍生材料、糖類及其衍生材料、含氮類親水性物質(zhì)中的一種或多種。
[0014] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述疏水性合成材料包括疏水性聚氨酯、聚對(duì)苯二 甲酸乙二酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、1,3_丙二醇聚合物、聚乳 酸-已內(nèi)酯共聚物、聚乳酸。
[0015] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述復(fù)合纖維中,黏附因子的含量為5質(zhì)量%-95質(zhì) 量%,優(yōu)選為10質(zhì)量%-50質(zhì)量%,更優(yōu)選15質(zhì)量%-30質(zhì)量% ;所述復(fù)合纖維的親水親油平 衡值HLB為1-13,優(yōu)選1-6。
[0016] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架的表面與水的接觸角 Θ 彡 90°。
[0017] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架的吸水率大于100%。
[0018] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架由直徑為10nm?ΙΟΟμπι的纖維 絲交織而成,具有多孔狀的結(jié)構(gòu)。
[0019] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架的用途,所述組織修復(fù)支架用于腦膜修補(bǔ)、脊膜修補(bǔ)、組織 工程支架材料、人工皮膚、創(chuàng)傷輔料、生物膜、傷口包覆材料、止血材料、術(shù)后防粘連材料或 美容材料。
[0020] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架的制備方法,其特征在于,將所述黏附因子和所述疏水性 合成材料溶于同種溶劑中,然后通過靜電紡絲技術(shù)、離心力紡絲技術(shù)、熱熔噴絲技術(shù)、熔融 電紡技術(shù)中的一種或多種結(jié)合進(jìn)行制備,得到含有所述復(fù)合纖維的表面。
[0021] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架的制備方法,其中,所述溶劑至少含有一種氟類溶劑。
[0022] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架的制備方法,其中,所述氟類溶劑包括六氟異丙醇、三氟乙 醇、三氟乙酸。
[0023] 發(fā)明的效果
[0024] 本發(fā)明制備出具有良好的組織黏附力和貼服性的支架,能很好地黏附、貼服于組 織解剖結(jié)構(gòu),符合組織修復(fù)支架所需的生物學(xué)、力學(xué)等方面的要求。修復(fù)過程與組織之間的 作用:植入后通過物理作用力與組織解剖結(jié)構(gòu)形成良好的貼服;對(duì)周圍組織體液的快速吸 收,在生物誘導(dǎo)粘合作用下與組織形成進(jìn)一步的連接;隨著膠原纖維的爬行長入,支架材料 與周圍組織形成一體,實(shí)現(xiàn)修復(fù)。
[0025] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架具有直徑為0. 2-200 μ m的微細(xì)纖維,并且具有大比表面 積,有利于細(xì)胞的黏附和增殖,而且微細(xì)纖維的表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有利于引導(dǎo)細(xì)胞分化。不同 的材料構(gòu)成的復(fù)合纖維具有不同的可控降解速率,降解快的材料降解后形成的空隙更有利 于纖維細(xì)胞迅速長入,降解慢的材料在初期可以防止部分材料降解太快而形成缺損,保證 在完全修復(fù)前提供足夠的力學(xué)支撐。
[0026] 在使用過程中支架與缺損創(chuàng)面周圍可以無需縫合,減輕病人的創(chuàng)傷,更快利于缺 損的修復(fù)。
[0027] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架的制備方法工藝簡單,生產(chǎn)時(shí)間短,能有效避免加工過程 中產(chǎn)品受到污染,產(chǎn)品質(zhì)量易于控制,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)容易實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的產(chǎn) 業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1的A和B分別為本發(fā)明用于組織修復(fù)支架的由黏附因子和疏水性合成材料構(gòu) 成的復(fù)合纖維的SEM圖和該復(fù)合纖維經(jīng)過可以溶解其中一種材料的溶劑處理后的SEM圖。
[0029] 圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)例1的組織修復(fù)支架與腦組織的貼服效果圖。
[0030] 圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)對(duì)比例1的組織修復(fù)支架與腦組織的貼服效果圖。
[0031] 圖4為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)例1的病理切片圖。
[0032] 圖5為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)例2的病理切片圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架,具有至少一個(gè)包含由黏附因子和疏水性合成材料構(gòu)成的 復(fù)合纖維的表面,所述組織修復(fù)支架可以僅由所述的復(fù)合纖維構(gòu)成的,也可以在復(fù)合纖維 的一個(gè)面上層疊其他的層。包含該復(fù)合纖維的表面使得本發(fā)明的組織修復(fù)支架具有良好的 組織黏附力和貼服性,能很好地黏附于組織解剖結(jié)構(gòu)。該組織修復(fù)支架可以用于采用無需 縫合方式的手術(shù)中,但是,同時(shí)由于該組織修復(fù)支架與一般的親水性材料支架相比具有更 好的力學(xué)強(qiáng)度,也可以采用縫合方式。
[0034] 本發(fā)明的黏附因子是指在與組織結(jié)合時(shí),能使組織修復(fù)支架對(duì)組織具有良好的貼 服性能,順應(yīng)解剖結(jié)構(gòu),隨后可以吸收、促進(jìn)周圍組織凝血物質(zhì)形成生物粘合力的材料,特 別是含有氨基、亞氨基、次氮基(次氨基)、酰胺、多肽、酯基、羥基、羧基、醚基中一種或多種 基團(tuán)的親水性材料。本發(fā)明的黏附因子與疏水性材料形成的復(fù)合纖維形成的組織修復(fù)支架 具有單一疏水性纖維支架沒有的組織黏附性和貼服性,植入組織創(chuàng)面后能順應(yīng)組織的解剖 結(jié)構(gòu),形成良好的貼服;進(jìn)一步可以很快吸收周圍組織體液中的各種凝血蛋白進(jìn)入支架內(nèi) 部,并促進(jìn)凝血酶原(prothrombin)轉(zhuǎn)化為凝血酶(thrombin)、纖維蛋白原(fibrinogen) 轉(zhuǎn)化為纖維蛋白(fibrin),從而加速凝血,與周圍組織形成較強(qiáng)的生物黏合力。
[0035] 另外,本發(fā)明的黏附因子還可以很快吸收周圍組織體液中的各種蛋白、營養(yǎng)等物 質(zhì)進(jìn)入支架內(nèi)部,可以加快膠原纖維的長入速度,促進(jìn)新生組織快速長入。本發(fā)明的黏附因 子具有粘合、止血、促進(jìn)愈合、抑制瘢痕增生等多種功能。
[0036] 本發(fā)明的黏附因子具體實(shí)例包括但不限于:具有一定親水性的蛋白類及衍生材 料,例如膠原蛋白、纖維蛋白、絲蛋白、彈力蛋白擬態(tài)的肽聚合物、明膠;具有一定親水性的 纖維素類及衍生材料,例如纖維素、改性纖維素、淀粉、纖維素;親水性醇類、醚類及衍生材 料,例如聚乙烯醇和聚乙二醇PEG、聚醚F127、聚醚P123等嵌段聚醚類;殼聚糖類及衍生材 料,例如殼聚糖、改性殼聚糖;糖類及對(duì)應(yīng)衍生物材料,例如肝素,葡聚糖、褐藻酸,瓊脂,硫 酸軟骨素;含氮類親水性物質(zhì),例如親水性聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮等高分子材料。其中,優(yōu) 選使用殼聚糖、改性殼聚糖、纖維蛋白、絲蛋白、彈力蛋白擬態(tài)的肽聚合物、聚乙烯醇、聚乙 烯吡咯烷酮、膠原蛋白及其衍生物、明膠。
[0037] 本發(fā)明的疏水性材料主要包括疏水性聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚己內(nèi)酯 (PCL)、聚羥基乙酸(PGA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)、1,3-丙二醇聚合物(PD0)、聚 乳酸-己內(nèi)酯共聚物(PLC)、聚乳酸(PLA)等。其中,優(yōu)選使用PLA、PCL、PGA、PLGA、PLC。
[0038] 本發(fā)明的黏附因子與疏水性合成材料可以以任何形式結(jié)合構(gòu)成復(fù)合纖維。黏附因 子可存在疏水性合成材料的內(nèi)部和/或表面,所述復(fù)合纖維可為核心結(jié)構(gòu),交叉排列結(jié)構(gòu), 嵌段結(jié)構(gòu)中的一種或多種結(jié)合形式的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)可以通過例如控制黏附因子和疏水性 合成材料的比例,制備條件等來進(jìn)行調(diào)整。
[0039] 本發(fā)明的復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)可以采用SEM圖表征,如圖1所示,通過對(duì)比復(fù)合纖維的 SEM圖和該復(fù)合纖維經(jīng)過可以溶解其中一種材料的溶劑處理后的SEM圖,可以明顯看出材 料具有復(fù)合結(jié)構(gòu)。圖1-A所示的是本發(fā)明的復(fù)合纖維的SEM圖,當(dāng)使用一種能夠溶解所述 復(fù)合纖維中的一種材料、而不溶解另一種材料的溶劑進(jìn)行處理后,得到如圖1-B所示的復(fù) 合纖維絲的一部分被溶解掉、而另一部分沒有被溶解的纖維絲殘部。
[0040] 本發(fā)明提供的組織修復(fù)支架中黏附因子和疏水性纖維本身具有不同的降解速率。 通過調(diào)節(jié)黏附因子和疏水性合成材料的比例可以控制組織體液進(jìn)入支架的速率,進(jìn)而達(dá)到 有效控制支架表面及內(nèi)部的降解速率,防止材料降解太快新生組織還未完全覆蓋形成的缺 損而導(dǎo)致組織修復(fù)失敗,同時(shí)平衡材料的降解和新生組織的長入速率,降解較快的材料降 解后可以為新生組織騰出空間,利于更多的新生組織替代爬行,同時(shí)降解較慢的材料可以 在組織修復(fù)初期具有一定的力學(xué)支撐。本發(fā)明組織修復(fù)支架表面中的復(fù)合纖維中,黏附因 子的含量為5質(zhì)量%-95質(zhì)量%,優(yōu)選為10%-50%,更優(yōu)選15%-30%。
[0041] 本發(fā)明組織修復(fù)支架包含所述復(fù)合纖維的表面,具有很低的接觸角(Θ <90°或 Θ =0,液體為水)。本發(fā)明提供的組織修復(fù)支架的吸水率大于100%,其中,吸水率通過如下 方式計(jì)算:
[0042] 吸水率=[(支架吸水后用紙巾吸干材料表面的水分后的質(zhì)量-膜片吸水前質(zhì)量)/ 膜片質(zhì)量]X 100%
[0043] 此外,本發(fā)明提供的復(fù)合纖維的親水親油平衡值HLB為1-13,優(yōu)選為1-6。HLB值 是表面活性劑分子中親水基和親油基之間的大小和力量平衡程度的量,定義為表面活性劑 的親水親油平衡值。表面活性劑的親油或親水程度可以用HLB值的大小判別,HLB值越大 代表親水性越強(qiáng),HLB值越小代表親油性越強(qiáng),一般而言HLB值從1?40之間。HLB在實(shí)際 應(yīng)用中有重要參考價(jià)值。親油性表面活性劑HLB較低,親水性表面活性劑HLB較高。親水 親油轉(zhuǎn)折點(diǎn)HLB為10。HLB小于10為親油性,大于10為親水性。
[0044] 本發(fā)明所述組織黏附力包括物理作用力和/或黏附因子產(chǎn)生的生物黏合作用力。 本發(fā)明所述組織黏附力包括的物理作用力為材料吸附組織表面的凹陷和空隙達(dá)到良好的 貼服,增加實(shí)際接觸面積(大于60%),與組織形成良好的貼服性而產(chǎn)生的與組織間的摩擦 力。本發(fā)明所述組織黏附力包括的物理作用力范圍為0.5-10N,優(yōu)選0.8-3N,更優(yōu)選大于 1N。其測試方法為:將膜材狀支架材料裁剪成10mm*60mm長條狀,用水浸潤后再用紙巾吸干 表面水分,選取l〇mm*60mm長條狀兔皮,將兩個(gè)長條狀對(duì)稱、兩端交錯(cuò)疊加成10mm*70mm的 長條狀,然后將疊加后長條狀片材用拉力測試機(jī)測試長條狀片材的最大拉力。
[0045] 生物黏合作用力是由于本發(fā)明的黏附因子可以很快吸收周圍組織體液中的各種 凝血蛋白進(jìn)入支架內(nèi)部促進(jìn)凝血酶原(prothrombin)轉(zhuǎn)化為凝血酶(thrombin)、纖維蛋白 原(fibrinogen)轉(zhuǎn)化為纖維蛋白(fibrin),從而加速凝血,從而與周圍組織形成較強(qiáng)的生 物黏合作用力。生物黏合作用力可以通過黏合實(shí)驗(yàn)表征:白兔用戊巴比妥鈉麻醉后,脫毛, 取皮制備5cm*7cm大小創(chuàng)面,創(chuàng)面呈均勻點(diǎn)狀滲血,將4cm*6cm大小材料貼服于滲血?jiǎng)?chuàng)面, 采用40mmHg壓力加壓5min,聯(lián)接張力換能器(JN-IB-100型)和二道生理記錄儀(LMS-2B), 然后將材料勻速垂直向上牽引,按最大牽引力波峰值計(jì)算生物黏合作用力,生物黏合作用 力大于lg/cm 2。
[0046] 本發(fā)明提供的組織修復(fù)支架所含疏水性合成材料可以起到一定的阻止蛋白吸附 作用而起到防止與組織粘連的作用。所述黏附因子吸水后溶脹可以使支架更柔軟,增加組 織貼服性,與組織解剖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)順應(yīng)貼服并與組織形成良好的貼服力。
[0047] 組織修復(fù)支架的制備方法,其特征在于,將所述黏附因子和所述疏水性合成材料 溶于同種溶劑中,然后通過靜電紡絲技術(shù)、離心力紡絲技術(shù)、熱熔噴絲技術(shù)、熔融電紡技術(shù) 中的一種或多種結(jié)合進(jìn)行制備,得到含有所述復(fù)合纖維的表面。其中優(yōu)選使用靜電紡絲技 術(shù)、離心力紡絲技術(shù)、熱熔噴絲技術(shù)、熔融電紡技術(shù),更優(yōu)選使用離心力紡絲技術(shù)和靜電紡 絲技術(shù)。
[0048] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架中使用的復(fù)合纖維,可以通過離心力紡絲技術(shù)制備??梢?將疏水性合成材料和黏附因子同時(shí)溶解于同一種溶劑中形成均勻溶液,溶液通過推進(jìn)泵進(jìn) 入離心紡絲機(jī)中,調(diào)整推進(jìn)泵的推進(jìn)速度、離心盤線速度和紡絲溫度,使得溶液迅速紡成纖 維,結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑。
[0049] 本發(fā)明的組織修復(fù)支架中使用的復(fù)合纖維,還可以通過靜電紡絲技術(shù)制備。將疏 水性材料和黏附因子同時(shí)溶解于同一種溶劑中形成均勻溶液,溶液通過推進(jìn)泵進(jìn)入靜電紡 絲機(jī)中,調(diào)整推進(jìn)泵的推進(jìn)速度、轉(zhuǎn)輥速度、紡絲電壓、接收距離等參數(shù),使得溶液迅速紡成 纖維,結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑。
[0050] 制備本發(fā)明所述的復(fù)合纖維中使用的溶劑至少含有一種氟類溶劑,所述氟類溶劑 包括六氟異丙醇、三氟乙醇、三氟乙酸等。
[0051] 上述方法得到的復(fù)合纖維膜可以直接作為組織修復(fù)支架使用,也可以作為組織修 復(fù)支架的至少一個(gè)表面,而在復(fù)合纖維膜上通過電紡、粘附等方式形成其他的層。優(yōu)選所述 組織修復(fù)支架是由直徑為l〇nm?100 μ m的纖維絲交織而成的具有多孔狀的結(jié)構(gòu)。
[0052] 本發(fā)明所述組織修復(fù)支架可以應(yīng)用到腦膜修補(bǔ)、脊膜修補(bǔ)、組織工程支架材料、人 工皮膚、創(chuàng)傷輔料、生物膜、傷口包覆材料、止血材料、術(shù)后防粘連材料以及美容材料。
[0053] 實(shí)施例
[0054] 實(shí)施例1
[0055] 將PCL與明膠按照質(zhì)量比10:1溶于三氟乙醇中形成溶液,然后溶液通過推進(jìn)泵進(jìn) 入離心紡絲機(jī)中,推進(jìn)泵推進(jìn)速度為150g/分鐘,離心盤線速度為6000m/min,溶液迅速紡 成纖維,紡絲溫度為50°C,結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑得到支架的復(fù)合 纖維材料。
[0056] 該復(fù)合纖維的SEM圖見圖1-A,本復(fù)合纖維經(jīng)過可以溶解明膠但不溶解PCL的 50°C的水中處理后,其SEM圖見圖1-B,可以明顯看出該復(fù)合纖維具有PCL與明膠的復(fù)合結(jié) 構(gòu)。
[0057] 實(shí)施例2
[0058] 將PLLA與殼聚糖按照質(zhì)量比10:9溶于三氟乙酸中形成溶液,然后溶液通過推進(jìn) 泵進(jìn)入離心紡絲機(jī)中,推進(jìn)泵推進(jìn)速度為l〇〇g/分鐘,離心盤線速度為3000m/min,溶液迅 速紡成纖維,紡絲溫度為80°C,結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架 的復(fù)合纖維材料。
[0059] 實(shí)施例3
[0060] 將PCL與醋酸纖維素按照質(zhì)量比2:1溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶 液裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為3毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓 為20kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為19厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速度 10厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為100圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié)構(gòu) 的膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0061] 實(shí)施例4
[0062] 將PLLA與膠原蛋白按照質(zhì)量比4:1溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶液 裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為4毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓為 23kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為19厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速度15 厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為120圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié)構(gòu)的 膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0063] 實(shí)施例5
[0064] 將PLGA與硫酸軟骨素按照質(zhì)量比4:1溶于三氟乙酸中形成溶液,然后將上述溶液 裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為5毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓為 24kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為19厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速度10 厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為150圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié)構(gòu)的 膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0065] 實(shí)施例6
[0066] 將PLLA與明膠按照質(zhì)量比3. 5:1溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶液裝 入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為7毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓差為 28kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為21厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速度10 厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為80圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié)構(gòu)的膜 片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0067] 實(shí)施例7
[0068] 將PLLA與聚醚F127按照質(zhì)量比3:1溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶 液裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為9毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓 差為30kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為23厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速 度10厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為200圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié) 構(gòu)的膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0069] 實(shí)施例8
[0070] 將PLC與聚醚P123按照質(zhì)量比1:1溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶液 裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為10毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓 差為33kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為25厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速 度10厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為100圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié) 構(gòu)的膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0071] 實(shí)施例9
[0072] 將PLC與PEG按照質(zhì)量比1:2溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述溶液裝入 靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為6毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓差為 27kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為17厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng)速度10 厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為160圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層結(jié)構(gòu)的 膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0073] 實(shí)施例10
[0074] 將PLC與親水性聚氨酯按照質(zhì)量比1:3溶于六氟異丙醇中形成溶液,然后將上述 溶液裝入靜電紡絲注射器中,調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為6毫升/小時(shí),調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電 壓差為26kV,調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為15厘米。接收裝置使用轉(zhuǎn)動(dòng)輥,電紡針頭的移動(dòng) 速度10厘米/秒,接收輥轉(zhuǎn)速為300圈/分,兩根針同時(shí)進(jìn)行電紡8小時(shí),制備出具有單層 結(jié)構(gòu)的膜片。結(jié)束后將膜從接收輥上取下,真空干燥去除溶劑,得到支架的復(fù)合纖維材料。
[0075] 對(duì)比例1
[0076] 采用實(shí)施例1相同的工藝方法,除了材料為單純的PCL纖維材料,制備的材料編號(hào) A,簡稱A材料;采用實(shí)施例3相同的工藝方法,除了材料為單純的PLLA纖維材料,制備的材 料編號(hào)為B,簡稱B材料;采用實(shí)施例4相同的工藝方法,除了材料為單純的PLLA纖維材料, 制備的材料編號(hào)為C。
[0077] 將實(shí)施例1-10所得的復(fù)合纖維材料和A、B、C材料纖維材料膜片進(jìn)行生物黏合力 和物理作用力測試,測試方法和結(jié)果如下。
[0078] 物理作用力測試方法:將實(shí)施例1-10所得的復(fù)合纖維材料和A、B、C材料纖維材 料膜片分別裁剪成l〇mm*60mm長條狀,用水浸潤后再用紙巾吸干表面水分;選取10mm*60_ 長條狀兔皮,將裁減好的膜片與兔皮對(duì)稱、兩端交錯(cuò)疊加成l〇mm*70mm的長條狀,然后將疊 加后長條狀片材用拉力測試機(jī)(HY3080)測試長條狀片材的最大拉力。
[0079] 生物黏合作用力測試方法:將白兔用戊巴比妥鈉麻醉后,脫毛,取皮制備5cm*7cm 大小創(chuàng)面,創(chuàng)面呈均勻點(diǎn)狀滲血,將實(shí)施例1-10所得的復(fù)合纖維材料和A、B、C材料纖維材 料膜片分別裁剪成4cm*6cm大小材料貼服于滲血?jiǎng)?chuàng)面,采用40mmHg壓力加壓5min,然后將 材料勻速垂直向上牽引,聯(lián)接張力換能器(JN-IB-100型)和二道生理記錄儀(LMS-2B),按 最大牽引力波峰值計(jì)算生物黏合作用力。
[0080]表 1
[0081]
【權(quán)利要求】
1. 一種組織修復(fù)支架,其特征在于,所述組織修復(fù)支架的至少一個(gè)表面包含由黏附因 子和疏水性合成材料構(gòu)成的復(fù)合纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組織修復(fù)支架,其中,構(gòu)成所述復(fù)合纖維的所述黏附因子可 存在于所述疏水性合成材料的內(nèi)部和/或表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組織修復(fù)支架,其中,所述黏附因子選自具有親水性的蛋 白類及其衍生材料、具有親水性的纖維素類及其衍生材料、具有親水性的醇類及其衍生材 料、殼聚糖類及其衍生材料、糖類及其衍生材料、含氮類親水性物質(zhì)中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述疏水性合成材料包括 疏水性聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、 1,3-丙二醇聚合物、聚乳酸-已內(nèi)酯共聚物、聚乳酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述復(fù)合纖維中,黏附因子的 含量為5質(zhì)量%-95質(zhì)量%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述復(fù)合纖維的親水親油平 衡值HLB為1-13。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架的表面與 水的接觸角Θ <90°。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架的吸水率 大于100%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架,其中,所述組織修復(fù)支架由直徑為 10nm?100 μ m的纖維絲交織而成,具有多孔狀的結(jié)構(gòu)。
10. 權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架的用途,所述組織修復(fù)支架用于腦膜修 補(bǔ)、脊膜修補(bǔ)、組織工程支架材料、人工皮膚、創(chuàng)傷輔料、生物膜、傷口包覆材料、止血材料、 術(shù)后防粘連材料或美容材料。
11. 權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的組織修復(fù)支架的制備方法,其特征在于,將所述黏附因 子和所述疏水性合成材料溶于同種溶劑中,然后通過靜電紡絲技術(shù)、離心力紡絲技術(shù)、熱熔 噴絲技術(shù)、熔融電紡技術(shù)中的一種或多種結(jié)合進(jìn)行制備,得到含有所述復(fù)合纖維的表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法,其中,所述溶劑至少含有一種氟類溶劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,所述氟類溶劑包括六氟異丙醇、三氟乙 醇、三氟乙酸。
【文檔編號(hào)】A61L27/20GK104248777SQ201310269863
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】鄧?yán)W(xué), 徐弢, 袁玉宇 申請(qǐng)人:廣州邁普再生醫(yī)學(xué)科技有限公司