CN103893821A - 一种仿生复合补片及其制备方法和用途 - Google Patents
一种仿生复合补片及其制备方法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属生物医药技术领域，具体涉及一种仿生复合补片，该仿生复合补片主要包括隔离膜，所述隔离膜两侧分别均布孔，令隔离膜一侧形成细胞诱导层、另一侧形成外层空间，中部为诱导空间，外层空间外覆盖有防渗透层，为细胞的双向生长提供空间。该补片可吸收降解材料、功能因子复合物组成的电纺补片。并提供该补片的制备方法以及在外科手术中缺损组织的黏贴、封闭、堵漏、止血、隔离、修复、防止粘连方面的用途，也可作为药物的缓释载体及组织工程支架材料。
Description
技术领域
本发明是关于一种仿生再生修复可吸收降解补片制备方法及用途。
背景技术
在外科手术中经常需要对缺损及损伤组织的封闭、修复及防止粘连。目前国内外的组织补片分为两种，一种是从生物尸体上获得的，具有异种动物的免疫原特征，虽然经过严格处理，但事实证明，动物源类的产品植入人体后，其生物安全性仍然无法保证，尤其是在出现动物性传染病的时候，这类材料更是时常发生植入人体的异常反应。另一种是用合成材料制备的补片，起物理隔离作用。现有的产品有羧甲基纤维素、壳聚糖、胶原及纤维蛋白胶的膜及凝胶产品，这些产品在一定程度上对损伤组织的封闭、修复及防止粘连起到了积极的作用。但由于其产品存在诸多缺陷影响了功能的发挥，如胶原蛋白海绵产品不柔软，与组织贴附性能差，为获得一定的力学性能，添加交联剂，对组织有毒性，还容易导致钙化形成。因此，研制一种克服现有膜产品缺陷的创新产品具有非常重大的临床应用价值。
发明内容
为了克服以上现有背景技术的不足,本发明的目的之一是提供一种对组织缺损具有再生修复效果的仿生复合补片;
本发明目的之二是提供了一种该仿生复合补片的制备方法;
本发明目的之三是提供了该仿生复合补片作为缺损组织的黏贴、封闭、堵漏、止血、隔离、修复、防止粘连的用途。也可作为药物的缓释载体及组织工程支架材料。
本发明通过以下技术方案来实现:一种仿生复合补片，其特征在于：包括隔离膜，所述隔离膜两侧分别均布孔，令隔离膜一侧形成细胞诱导层、另一侧形成外层空间，中部为诱导空间，外层空间外覆盖有防渗透层。
所述防渗透层为0.1mm~0.3mm的电纺膜，所述隔离膜上孔与孔之间的距离为50μm～200μm、深度0.5~1.4mm，所述孔为直径为50μm～150μm。
本发明中所述的仿生复合补片制备方法为：所述隔离膜和防渗透层膜由A组分与B组分组成,所述A组分主要包括PDLLA和PLLA， PDLLA含量为75~85%，PLLA含量为2~12%。所述B组分功能因子主要为卵磷脂，含量为3~13%。
所述隔离膜的制备方法为：将A组分溶于乙酸乙酯中，再混合入B组分，搅拌24h。将聚合物溶液均匀地倒在模具里，当膜形成后，45℃度抽真空24小时，制得具有一面带孔一面光滑且厚度为0.3mm的隔离膜，在所述隔离膜光滑面激光打孔：孔与孔之间的距离为50μm～200μm、深度0.5~1.4mm，所述孔为直径为50μm～150μm。
所述防渗透层制备方法为：将A组分溶于50ml二氯甲烷中，搅拌24小时，再混入B组分。在湿度为45~65%，温度为18~28℃的环境中，电纺得到电纺丝直径为150nm，厚度为0.2mm的的电纺膜。
将细胞诱导层和细胞防渗层利用乙酸乙酯粘合得到仿生复合补片。
本发明所述的仿生复合补片用于外科手术中缺损组织的黏贴、封闭、堵漏、止血、隔离、修复、防止粘连。
本发明的优点是：通过生物高分子材料的复合，双面打孔为细胞的停泊、生长、繁殖提供生存空间，且通过材料的优化组合调控材料的体内降解速率，有利于细胞的双向生长；功能因子卵磷脂的添加有助于细胞的黏附、伸展，可调控细胞-基质之间和细胞-细胞间的相互作用，从而实现材料在损伤组织的修复、再生等方面的多功能用途。
附图说明
图1为本发明所述的仿生复合补片结构图。
具体实施方式
实施例1
1、细胞诱导层制备：
将2gPDLLA（Mη=8万）和0.48gPLLA（Mη=8万）溶于30ml乙酸乙酯中，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）为4/100，搅拌24h。将聚合物溶液均匀地倒在模具里，当膜形成后，45℃度抽真空24小时，制得隔离膜。在膜上激光打孔：孔直径为150μm，孔与孔之间的距离为200μm、深度0.1mm，厚度为0.3mm。
2、细胞防渗层制备：将2gPDLLA（Mη=8万）和0.48gPLLA（Mη=8万）溶于50ml二氯甲烷中，搅拌24小时，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）为4/100。在湿度为45~65%，温度为18~28℃的环境中，电纺得到电纺丝直径为150nm，厚度为0.2mm的的电纺膜。
3、将细胞细胞诱导层和细胞防渗层利用乙酸乙酯粘合得到具有三层结构厚度为0.5mm的聚乳酸仿生复合补片。
如图1所示，所制得的仿生复合补片包括隔离膜1，所述隔离膜1两侧分别均布孔2，令隔离膜一侧形成细胞诱导层101、另一侧形成外层空间103，中部为诱导空间102，外层空间外覆盖有防渗透层3。
防渗透层3为0.1mm~0.3mm的电纺膜，隔离膜上孔2与孔2之间的距离为50μm～200μm、深度0.5~1.4mm，孔2为直径为50μm～150μm。
实施例2
1、细胞诱导层制备：
将3gPDLLA（Mη=8万）和0.41gPLLA（Mη=8万）溶于30ml乙酸乙酯中，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）分别为13/100，搅拌24h。将聚合物溶液均匀地倒在模具里，当膜形成后，45℃度抽真空24小时，制得具有一面带孔一面光滑的隔离膜。在膜上激光打孔：孔直径为100μm，孔与孔之间的距离为200μm、深度0.1mm，厚度为0.3mm。
2、细胞防渗层制备：将3gPDLLA（Mη=8万）和0.41gPLLA（Mη=8万）溶于50ml二氯甲烷中，搅拌24小时，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）分别为13/100，搅拌24h。在湿度为45~65%，温度为18~28℃的环境中，电纺得到电纺丝直径为870nm，厚度为0.2mm的电纺膜。
3、将细胞细胞诱导层和细胞防渗层利用乙酸乙酯粘合得到具有三层结构厚度为0.5mm的聚乳酸仿生复合补片。
本实施例中的仿生复合补片结构域实施例1相同。
实施例3
1、细胞诱导层制备：
将3gPDLLA（Mη=8万）和0.41gPLLA（Mη=8万）溶于30ml乙酸乙酯中，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）分别为9/100，搅拌24h。将聚合物溶液均匀地倒在模具里，当膜形成后，45℃度抽真空24小时，制得具有一面带孔一面光滑的隔离膜。在膜上激光打孔：孔直径为100μm，孔与孔之间的距离为200μm、深度0.1mm。厚度为0.3mm。
2、细胞防渗层制备：将3gPDLLA（Mη=8万）和0.41gPLLA（Mη=8万）溶于50ml二氯甲烷中，搅拌24小时，再混合入卵磷脂，其与聚乳酸材料的混合比例（质量百分比）分别为9/100，搅拌24h。在湿度为45~65%，温度为18~28℃的环境中，电纺得到电纺丝直径为220nm，厚度为0.2mm的电纺膜。
3、将细胞细胞诱导层和细胞防渗层利用乙酸乙酯粘合得到具有三层结构厚度为0.5mm的聚乳酸仿生复合补片。
本实施例中的仿生复合补片结构域实施例1相同。
按实施例所制备聚乳酸仿生复合补片（以下称供试品)，对其安全性及有效性进行了生物学评价试验：
主要参数：
降解时间：8~12周；
黏均分子量≥100000g/mol；
重金属含量：＜10μg/g；
烧灼残渣：＜0.2%；
溶血试验：溶血率≤5.0%；
细胞毒性试验：不大于1级；
遗传毒性试验：诱变阴性；
致敏试验：无迟发型超敏反应；
热源试验：无热原；
急性全身毒性（静脉与腹腔途径）：无急性全身毒性；
肌肉植入试验：植入4周样品组织反应不大于轻度或与阴性对照无明显差别；
体内降解试验：植入后4周：材料表面凸凹不平，小气泡密集，材料重量减轻。部分植入物已降解。植入后7周：植入物降解明显，囊腔内组织密集。
细胞毒性试验：
参照/技术标准：GB/T16886.5-2011
试验方法：浸提液法
在27℃、5%CO2的空白对照、阴性对照、阳性对照和供试品浸提液接触贴壁生长的细胞，培养72h后，加入MTT液，孵育4h。吸除后，加入DMSO，通过分光光度计在波长630nm下对各组进行吸光度测定，并计算细胞的相对增殖率。
试验结果：100%浸提液：O.D=0.516，细胞增值率为111.8%
50%浸提液：O.D=0.520，细胞增殖率为110.7%
10%浸提液：O.D=0.496，细胞增殖率为107.6%
阳性对照：O.D=0.207，细胞增殖率为51.2%
阴性对照：O.D=0.474，细胞增殖率为100%
试验评价：参照GB/T16886.5-2011，供试品无细胞毒性。
遗传毒性试验：
参照/技术标准：GB/T7919
试验方法：小鼠骨髓多染红细胞微核试验
采用两次给浸提液法，静脉注射50ml/kg。
试验结果：微核率：聚乳酸仿生复合补片组：2.34 ‰
阴性对照：2.47‰
阳性对照：26.6‰
试验评价：无染色体畸变作用。
致敏试验：
参照/技术标准：GB/T16886.10-2011(最大剂量法)
试验结果：聚乳酸仿生复合补片组：15只动物皮肤均无红斑水肿；
阴性对照组：10只动物皮肤均无红斑水肿；
阳性对照组：10只动物皮肤出现明显红斑水肿，部分动物出现焦痂。
试验评价：参照GB/T16886.10-2011，供试品无过敏。
急性全身毒性（静脉与腹腔途径）：
参照/技术标准：GB/T16886.11-2011
试验：静脉注射浸提液后，小鼠一般状态良好，体重增加，与阴性对照相似，动物无死亡。腹腔注射浸提液后，动物表现同与静脉注射。
实验评价：无毒性
溶血试验
参照/技术标准：GB/T14233.2
试验结果：聚乳酸仿生复合补片溶血率0.28%
试验评价：不溶血
热源试验：
参照/技术标准：GB/T16886.11-2011，中国药典2005版二部附录
试验方法：按3cm2/ml 37℃ 72h.制备浸提液，静脉注射动物。观察体温变化。
试验结果：静脉注射浸提液后3只动物体温升高都未超过0.6℃，3只动物的温升总和为1.13℃。
试验评价：无热原。
皮下植入试验：
参照/技术标准：GB/T16886.6-2011
试验方法：将ф6-8mm,厚0.5-0.7mm的聚乳酸仿生复合补片膜植入大鼠皮下，以硅橡胶作对照。分别观察植入4周，7周后的组织变化。
试验结果：植入4周：聚乳酸仿生复合补片：轻度组织反应。硅橡胶轻～中度组织反应。植入7周：聚乳酸仿生复合补片：轻度组织反应。硅橡胶：轻度组织反应。
试验评价：植入后4周：轻度组织反应。植入后7周：轻度组织反应。
体内降解试验：
参照/技术标准：GB/T16886.13-2011
试验结果：植入后4周：材料表面凸凹不平，小气泡密集，材料重量减轻。部分植入物已降解。植入后7周：植入物降解明显，囊腔内组织密集。
通过以上评价试验及数据说明本发明产品可用于人体组织缺损方面，且安全有效。
Claims (8)
1.一种仿生复合补片，其特征在于：包括隔离膜，所述隔离膜两侧分别均布孔，令隔离膜一侧形成细胞诱导层、另一侧形成外层空间，中部为诱导空间，外层空间外覆盖有防渗透层。
2.根据权利要求1所述的仿生复合补片，其特征在于：所述防渗透层为0.1mm~0.3mm的电纺膜，所述隔离膜上孔与孔之间的距离为50μm～200μm、深度0.5~1.4mm，所述孔为直径为50μm～150μm。
3.根据权利要求1所述的仿生复合补片，其特征在于：所述隔离膜和防渗层膜由A组分与B组分组成,所述A组分主要包括消聚乳酸（PDLLA）和左旋聚乳酸（PLLA），PDLLA含量为75~85%，PLLA含量为2~12%。
4.根据权利要求1所述的仿生复合补片，其特征在于：所述B组分功能因子主要为卵磷脂，含量为3~13%。
5.根据权利要求1所述的仿生复合补片，其特征在于：所述隔离膜的制备方法为：将A组分溶于乙酸乙酯中，再混合入B组分，搅拌24h；将聚合物溶液均匀地倒在模具里，当膜形成后，45℃度抽真空24小时，制得具有一面带有孔，一面光滑且厚度为0.3mm的隔离膜，在光滑面激光打孔：孔与孔之间的距离为50μm～200μm、深度0.5~1.4mm，孔为直径为50μm～150μm。
6.根据权利要求5所述的仿生复合补片，其特征在于：所述防渗透层制备方法为：将A组分溶于50ml二氯甲烷中，搅拌24小时，再混入B组分；
在湿度为45~65%，温度为18~28℃的环境中，电纺得到电纺丝直径为150nm，厚度为0.2mm的的电纺膜。
7. 根据权利要求6所述的仿生复合补片，其特征在于：将细胞诱导层和细胞防渗层利用乙酸乙酯粘合得到仿生复合补片。
8.根据权利要求7所述的仿生复合补片，其特征在于：该仿生复合补片适用于外科手术中缺损组织的黏贴、封闭、堵漏、止血、隔离、修复、防止粘连。
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