CN100441238C - 生物可降解网状人工胸壁及其制备方法 - Google Patents

Abstract

生物可降解网状人工胸壁及其制备方法，属生物医药，特别涉及生物可降解性的模拟器官技术领域。其特点是：由聚对二氧环己酮单丝纤维编织成多孔网状结构的人工胸壁支架材料；由胶原蛋白均匀渗透、覆盖、封闭网孔；并由天然高分子生物材料壳聚糖均匀覆盖面向脏器的网壁。其制备方法是：采用平纹机织方法，编织聚对二氧环己酮单丝成人工胸壁网状支架；将网状支架热压定形；定形的网状支架作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理；面向脏器的网壁，覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层；灭菌、干燥处理后备用。实施本发明后，在早期起到防止反常呼吸、维持胸壁稳定作用，同时作为组织支架，起到促进组织生长作用；后期随着机体自身组织修复逐步降解吸收，最终为自体组织取代，完成机体自身修复，并避免了传统材料可能带来的远期并发症。

Description

生物可降解网状人工胸壁及其制备方法

技术领域

属生物医药，特别涉及生物可降解性的模拟器官技术领域，确切地说是一种具有生物可降解性的网状人工胸壁的制造和应用技术。

背景技术

治疗胸壁肿瘤、放射性溃疡、感染、外伤及先天性畸形等疾病形成的胸壁缺损需要进行重建。人工材料由于来源广泛，应用方便而在胸壁重建中占主导地位。然而目前临床上应用的材料仍然存在各种问题：金属、有机玻璃等硬质材料由于硬度太高，与组织结合能力差，后期常可松动、移位、活动甚至脱出；聚丙烯(Marlex)网、聚四氟乙烯(PTFE)补片等软质材料与胸壁组织更为匹配，重建效果较好，但长期植入仍常导致血清肿、瘘管形成、疼痛、血管破坏及引发感染等并发症，部分病人后期需要再次手术取出。

近年来，生物材料发展的重点从避免引起机体反应、强调生物惰性转而为重视产生一定的生物活性成分，以促进机体与材料产生有利的相互作用。可降解高分子生物材料由于具有良好的生物相容性、可降解性和优越的加工性能，为研制理想的人工胸壁材料提供了新的途径。

根据文献检索，中国专利名称：生物可降解人工胸壁及其制备方法，中国专利申请号：200410025389.1，该专利提及采用甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料制备成模压板及板条状人工肋骨，用不锈钢丝将复合材料板或肋条与肋骨断端缝合固定。这种方法制备的复合材料应用于胸壁修复虽可以保证胸壁稳定性，具有一定可行性，但作为板或条状硬质材料，与组织结合仍难以融为一体，同时聚己内酯降解缓慢，达2年以上，植入后期仍有导致材料移位等并发症可能，可降解材料的优点并没有很好的体现出来。

发明内容

本发明提供一种与胸壁组织更为匹配，降解性能佳，降解时间短的生物可降解网状人工胸壁及其制备方法。

本发明采取的技术方案：

生物可降解网状人工胸壁，其采取的方案是：由聚对二氧环己酮单丝纤维编织成多孔网状结构的人工胸壁支架；由胶原蛋白均匀渗透、覆盖、封闭网孔；并由天然高分子生物材料壳聚糖均匀覆盖面向脏器的网壁。

生物可降解网状人工胸壁的制备方法，是按以下步骤操作，完成人工胸壁的制备：

1)采用平纹机织方法，编织聚对二氧环己酮单丝成待修补的胸壁形态的网状支架；

2)将网状支架于JX-826电热式油压成型机上，热压定形；

3)将定形的网状支架作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理；

4)面向脏器的网壁覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层；

5)灭菌、干燥处理后备用。

编织网状支架，其参数如下：纤维直径：0.28mm，经密：320根/10cm，纬密：230根/10cm，经向紧度：89.6％，纬向紧度：64.4％；

热压定形，是在温度85-95℃，定形5-10秒。

作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理，是将网状支架浸于2％胶原蛋白溶液内3分钟后取出，放在40℃烘箱内干燥，重复上述操作2-3次；

面向脏器的网壁覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层，是用2.0％壳聚糖涂层剂涂覆于面向脏器的网壁，并于40℃烘箱内干燥定型；重复上述操作2-3次。

实施本发明后的积极效果是：，

在早期起到防止反常呼吸、维持胸壁稳定作用，同时作为组织支架，起到促进组织生长作用；后期随着机体自身组织修复逐步降解吸收，最终为自体组织取代，完成机体自身修复，并避免了传统材料可能带来的远期并发症。

附图说明

图1、人工胸壁的制备步骤；

图2、人工胸壁平面结构示意图；

图3、未涂层，人工胸壁纵剖示意图；

图4、涂层后(网孔间隙密封)，人工胸壁纵剖示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明

生物可降解网状人工胸壁，由聚对二氧环己酮单丝纤维编织成多孔网状结构的待修补的胸壁形态；由胶原蛋白均匀渗透、复盖、封闭网孔；并由天然高分子生物材料壳聚糖均匀复盖面向脏器的网壁。

生物可降解网状人工胸壁的制备方法，按以下步骤操作，完成人工胸壁的制备：

1)采用平纹机织方法，编织聚对二氧环己酮单丝成待修补的胸壁形态的网状支架；

2)将网状支架于JX-826电热式油压成型机上，热压定形；

3)将定形的网状支架作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理；

4)面向脏器的网壁覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层；

5)灭菌、干燥处理后备用。

编织网状支架，其参数如下：纤维直径：0.28mm，经密：320根/10cm，纬密：230根/10cm，经向紧度：89.6％，纬向紧度：64.4％；热压定形，是在温度85-95℃，定形5-10秒。作胶原蛋白复盖表面及封闭网孔处理，是将网状支架浸于2％胶原蛋白溶液内3分钟后取出，放在40℃烘箱内干燥，重复上述操作2-3次；面向脏器的网壁复盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层，是用2.0％壳聚糖涂层剂涂覆于面向脏器的网壁，并于40℃烘箱内干燥定型；重复上述操作2-3次；

实施例

聚对二氧环己酮单丝纤维在一定参数条件下(纤维直径：0.28mm，经密：320根/10cm，纬密：230根/10cm，经向紧度：89.6％，纬向紧度：64.4％)经平纹机织方法编织成网，使该网状支架材料具备良好的拉伸强度和结构稳定性，具有一定抗弯刚度，厚度0.8mm，网孔间隙200～300μm；将其于JX-826电热式油压成型机上热压定形(温度90℃)5秒，裁减成8cm×8cm大小；然后将之浸于2％胶原蛋白溶液内3min后取出，放在烘箱内干燥(40℃)，使胶原蛋白封闭网状材料孔隙，重复上述操作2次；采用2.0％壳聚糖涂层剂涂覆于人工胸壁材料内侧(脏侧面)，放在烘箱内(40℃)干燥定型，干燥后取出，重复上述操作2次；而后人工胸壁经环氧乙烷消毒后真空干燥密封至于4℃条件下保存。

选择健康杂种犬静脉全身麻醉后气管内插管，机械通气，整块切除犬右侧胸壁六、七、八肋一段，形成8cm×8cm大小胸壁缺损，用丝线将生物可降解网状人工胸壁与缺损周围组织缝合，上、下肋缘与组织跨肋间全层间断缝合，注意保持网无皱褶，缝合完毕形成一定张力，放置胸腔闭式引流管后关胸，接胸腔引流瓶，材料与肌层间留置负压球引流，缝合胸壁浅层肌肉后关闭切口。

实施例结果：

术后犬活动正常，无呼吸困难。早期观察少部分犬存在轻度反常呼吸运动，于3～4周反常呼吸逐渐减弱、消失；术后8周时触诊示缺损重建部位胸壁固定，至术后24周，胸壁稳定性好，外形满意。术后定期处死实验犬，8周见大量纤维组织长入PDO网孔间隙，与支架材料融合形成一体结构，与周围组织紧密结合，胸壁保持稳定，网状人工胸壁结构保持良好；12周时人工胸壁材料开始明显降解吸收减少，逐步由再生胸壁组织取代，再生组织由多量成纤维细胞、新生血管及胶原纤维组成，其间少量慢性炎细胞浸润；至术后24周，植入人工胸壁材料完全降解吸收，被一厚纤维组织层取代。

Claims (5)

1、生物可降解网状人工胸壁，其特征是：由聚对二氧环己酮单丝纤维编织成多孔网状结构的待修补的胸壁形态，待修补的胸壁形态的网状支架参数为：纤维直径：0.28mm，经密：320根/10cm，纬密：230根/10cm，经向紧度：89.6％，纬向紧度：64.4％，厚度0.8mm，网孔间隙200～300μm；由胶原蛋白均匀渗透、覆盖、封闭网孔；并由天然高分子生物材料壳聚糖均匀覆盖面向脏器的网壁。

2、如权利要求1所述的生物可降解网状人工胸壁的制备方法，其特征是：按以下步骤操作，完成人工胸壁的制备：

1)采用平纹机织方法，编织聚对二氧环己酮单丝成待修补的胸壁形态的网状支架；网状支架参数如下：纤维直径：0.28mm，经密：320根/10cm，纬密：230根/10cm，经向紧度：89.6％，纬向紧度：64.4％，厚度0.8mm，网孔间隙200～300μm；

2)将网状支架于JX-826电热式油压成型机上，热压定形；

3)将定形的网状支架作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理；

4)面向脏器的网壁覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层；

5)灭菌、干燥处理后备用。

3、根据权利要求2所述的如权利要求1所述的生物可降解网状人工胸壁的制备方法，其特征是：所述的热压定形，是在温度85-95℃，定形5-10秒。

4、根据权利要求2所述的如权利要求1所述的生物可降解网状人工胸壁的制备方法，其特征是：所述的作胶原蛋白覆盖表面及封闭网孔处理，是将网状支架浸于2％胶原蛋白溶液内3分钟后取出，放在40℃烘箱内干燥，重复上述操作2-3次。

5、根据权利要求2所述的如权利要求1所述的生物可降解网状人工胸壁的制备方法，其特征是：所述的面向脏器的网壁覆盖天然高分子生物材料壳聚糖涂层，是用2.0％壳聚糖涂层剂涂覆于面向脏器的网壁，并于40℃烘箱内干燥定型；重复上述操作2-3次。

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