CN104645420B - 一种软组织修复补片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种软组织修复补片及其制备方法。所述软组织修复补片为由直径在0.01μm‑10μm的纤维构成的纤维支架,具有多孔状结构,其蓬松度为200~2000cm3/g,其纤维交接处发生融合形成纤维节点;所述纤维交接处发生融合形成纤维节点为在纤维间交叉搭接处发生融合形成的微观节点或在纤维间并排接触处发生融合形成的宏观节点。所述软组织修复补片的制备方法包括融合使纤维节点形成的步骤。本发明所提供的软组织修复补片具补片具备适当的蓬松度,有利于细胞和组织的快速粘附和增殖、引导细胞分化,有利于组织之间的紧密贴合,同时其在长期的体内远期的融合和演化过程中,保持孔隙尺寸和孔隙率的稳定。
Description
技术领域
本发明属于组织工程支架领域,涉及一种软组织修复补片及其制备方法,更具体地涉及应用于各类疝、盆底、尿失禁等软组织用修复补片及其制备方法。
背景技术
静电纺丝技术作为一种制备组织工程支架的有效技术,是组织修复领域的研究热点并具有突出的应用前景。静电纺丝是制备聚合物超细纤维的一种简单而有效的加工方法,采用该方法制备出来的超细纤维可达到纳米级,而纳米仿生支架在一定程度上能有效地模拟天然细胞外基质结构,给细胞的生长和攀爬提供较适合的微环境。由于该特性使得静电纺丝方法制备的纳米纤维膜材料特别适用于生物医用领域。
静电纺丝仿生支架用于组织修复,通常采用下面两种方式:
一种为不搭载细胞的支架,希望自体细胞长入后,诱导周围组织长入达到修复缺损部位结构和功能的目的,或结合现代生物技术诱导周围细胞长入形成与周围组织类似的结构。另一种为搭载干细胞,生长因子等诱导组织生长,形成新的结构。
上述的两种支架材料,在制备临床上可接受的产品时,都需要满足以下条件:
第一,支架能诱导细胞长入,并促进细胞生长或分化为所需的组织,并实现相应的结构和功能,如提供力学支撑的骨、韧带、软组织等,或具有功能性的器官肝肾等。
第二,支架材料与长入的细胞构成的微环境,与机体内部各种细胞信号、基因表达、营养、免疫系统、循环系统等构成的宏观环境,经过长时间的互动、演化后形成可长期提供稳定结构支撑或功能辅助的组织或器官。
对于开发适用于人体的安全有效的电纺支架材料,第二点尤其关键。在临床应用中,电纺支架材料需要满足使得周围细胞长入、巨噬细胞增殖并诱导新的毛细血管的形成,从而达到植入的膜片与自身组织融合在一起的最终目的。但目前研究的电纺膜存在较大局限,大部分会出现细胞难以向其内长入或长入慢的不足。并且现有的电纺工艺制备的支架,孔隙率低,细胞长入差,动物试验中经常出现材料与周围组织脱离,积液等现象。
以软组织修复为例,我们经过长期实验发现,电纺支架可作为诱导成纤维细胞生长,分化,胶原沉积及演化后形成一种类似自体组织的再生组织,并可避免自体疤痕修复强度不足的缺点。我们可通过控制蓬松度来控制细胞的长入情况。如加大蓬松度使更多的细胞长入,诱导自身组织更好的修复缺损位置,带来对缺损软组织更好的力学支撑和功能恢复。
发明人在CN103800096A及CN103800097A两份申请中,已经公开了具有一定蓬松度的补片,更进一步地,可以调节该补片的柔软度以获得性能更佳的补片。
我们同时发现除了蓬松度及柔软度的因素外,维持支架孔隙尺寸及孔隙率的长期稳定性对于支架材料在长期的体内环境中更好的诱导支架内的细胞生成,提供稳定结构支撑或功能辅助具有重要作用;对于支架材料在人体内的生长及长期演化过程中,保持新生细胞、组织与支架的长期的稳定性同样具有至关重要的作用。
特别是针对用于修复各类疝、盆底、尿失禁等软组织的支架材料,由于该类软组织往往要承受一定的应力变化,如临床中病人咳嗽、便秘等引起腹压升高,修复支架材料会承受一定的拉伸应力,经受长期应力拉伸后,支架的孔隙尺寸及孔隙率发生了变化,因此维持上述纤维孔隙尺寸及孔隙率的长期稳定性更为重要。动物实验表明,支架的孔隙尺寸及孔隙率发生了变化将导致支架材料修复效果偏离预期。正如发明人前两份专利所公开的技术,该补片虽然有较佳的蓬松度和柔软度,然而其长期稳定性较差,容易发生变形,容易发生细胞生长过快,带来增生等新问题。因此,制备一种具备良好蓬松度及柔软度,并且在长期的体内远期的融合和演化过程中,保持孔隙尺寸和孔隙率的稳定,使细胞生长、分化维持在合理水平的支架材料,十分有意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种适用于软组织修补的补片,该补片具备良好蓬松度,有利于细胞和组织的快速粘附和增殖、引导细胞分化,有利于组织之间的紧密贴合,同时其在长期的体内融合和演化过程中,保持孔隙尺寸和孔隙率的稳定。
本发明的另一个目的在于提供上述适用于软组织修补的补片的制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种软组织修复补片,所述软组织修复补片为由直径在0.01μm~10μm的纤维构成的组织支架,具有多孔状结构,其蓬松度为200~2000cm3/g,纤维交接处发生融合形成纤维节点;
所述组织支架的稳定度S符合以下关系:
,
其中T1为组织支架初始厚度,T2为力学疲劳试验后测得组织支架的厚度,厚度单位mm;S的数值为1~3。
发明人发现,通过使相邻电纺丝纤维间形成稳定的连接方式,并且满足上述关系的软组织修补片不仅具备良好蓬松度,有利于细胞和组织的快速粘附和增殖、引导细胞分化,有利于组织之间的紧密贴合,同时其在长期的体内融合和演化过程中,能够保持孔隙尺寸和孔隙率的稳定。
本发明中,所述组织支架的稳定度S测试中,各参数的测试方式参考如下方法:
所述组织支架初始厚度的测试方法为利用FAST-1压缩性织物风格仪按照GB /T7689.1-2001方法进行测试,表示组织支架在2cN/cm2压强下厚度;
所述力学疲劳试验为根据软组织修复补片在体内不同位置的需求,在2~50MPa拉伸强度内,拉伸1000~4000000次。
优选地,所述S的数值为1~2。
所述力学疲劳试验的拉伸强度及拉伸次数本领域技术人员可以根据软组织修复补片在体内不同位置的需求进行选择,这些需求可以从临床医生解剖文献中找到相应的参考数据,例如对于应用于吊带的补片,其力学疲劳试验的参数优选为拉伸强度10Mpa,拉伸次数为500000次。
优选地,所述软组织修复补片的厚度为0.15~2mm。
所述纤维交接处发生融合形成纤维节点为在纤维间交叉搭接处发生融合形成的微观节点或在纤维间并排接触处发生融合形成的宏观节点。
优选地,所述微观节点的形状呈团状,平均直径为10nm~10μm。
优选地,所述宏观节点呈线状、团状,线状宏观节点的线宽为25~1000μm;团状宏观节点的平均直径为25~1000μm。
本发明中,所述的团状,包括表面规则的球形,或表面不规则的球形;该团状物是由于纤维融化后发生团聚形成的。
优选地,所述线状宏观节点的线宽为50~500μm;团状宏观节点的直径为50~500μm。
优选地,任意两个所述宏观节点的间距为100~5000μm。更优选地,任意两个所述宏观节点的间距为100~1000μm。
优选地,所述软组织修复补片的蓬松度为200~2000 cm3/g。
优选地,所述软组织修复补片的柔软度为50~500毫牛顿。
优选地,所述软组织修复补片的柔软度为200~450毫牛顿。
本发明所述的蓬松度及柔软度可以参考CN103800096A,即本发明所述蓬松度是指由0.01μm~10μm的纤维构成的组织支架的表观厚度与面密度之比的1000 倍,即
蓬松度= 组织支架的表观厚度T3/ 面密度ω×103,
其中,蓬松度以cm3/g 表示,表观厚度以mm 表示,面密度以g/m2 表示。组织支架的表观厚度T3的测试方法是利用FAST-1 压缩性织物风格仪按照GB/T 7689.1-2001 方法进行测试,表示为组织支架在 2cN/cm2 压强下厚度(mm) 与组织支架在100cN/cm2 压强下厚度(mm)之差。面密度ω 的测试方式是在忽略组织支架的厚度的情况下,测定的单个面单位面积下的重量。
本发明所述的柔软度是指根据GB/T 8942-2002 中方法测试出来的组织支架抗弯曲力和组织支架与缝隙处摩擦力的最大矢量之和,以毫牛顿表示,柔软度值越小说明膜越柔软。
一种上述适用于软组织修补的补片的制备方法,可以有多种方案,作为一种可选方案1,包括如下步骤:S1.将纤维材料与溶剂体系配置为均一溶液,得到均一的纤维材料溶液;所述溶剂由溶剂A和溶剂B组成,溶剂A与溶剂B的体积比为1:9~9:1;溶剂A的沸点高于80℃,溶剂B的沸点低于60℃;
S2.将步骤S1.中得到的纤维材料溶液装入静电纺丝注射器中,进行静电纺丝得到纤维丝,并将纤维丝接收为膜状结构,得到纤维膜;
S3.将步骤S2.中得到的纤维膜经热压或冷压后热烘干,得到所述软组织修复补片;所述热压或冷压的压力范围为103Pa~106Pa;热压温度范围为50℃~300℃;冷压温度为室温。
优选地,所述热压温度范围优选为70℃~200℃。
本发明中,构成纤维的材料为聚氨酯类、聚酯类或氟类材料,更具体地,包括L-聚乳酸(PLLA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚己内酯(PCL)和聚氨酯等。所述溶剂为丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,4二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或异佛尔酮。
所述高低沸点溶剂体系是指作为溶解高分子材料的溶剂体系由两种或两种以上具有较大沸点差距的不同溶剂组成,其中沸点最低的溶剂即低沸点溶剂,沸点最高的溶剂为高沸点溶剂;
优选地,所述低沸点溶剂的沸点低于60℃,所述高沸点溶剂的沸点高于80℃,高低沸点溶剂的沸点温差大于30℃。
上述适用于软组织修补的补片的制备方法,作为一种可选方案2,包括如下步骤:
S1.采用具有不同熔点的两种纤维材料分别溶于溶剂中,分别制成纤维材料溶液;
S2.将步骤S1中得到的纤维材料溶液装入静电纺丝注射器中,进行静电纺丝得到纤维丝,并将纤维丝接收为膜状结构,得到纤维膜;
S3.所述纤维膜在熔点较低的材料的Tm以下80℃到Tm温度的范围之间进行热压后,得到所述软组织修复补片。
Tm为材料的熔融温度。
上述可选方案1及可选方案2的步骤S2中,优选先对纤维丝进行定向取向,再进行余下步骤。定向取向可以进一步减少不同纤维间的夹角、作用力侧向分量,减少力对纤维节点的影响,以增强支架材料的在人体演化的长期稳定性。杂乱排布的电纺纤维,一根纤维呈弯曲卷绕状态,可呈现较大的变形特性;细胞长入电纺支架后,弯曲状态的纤维易于被长入的细胞拉展,造成支架材料的变形,影响术后恢复效果。
具有本发明所述性能的补片也可以通过在常规方法的基础上改进得到,下面列举两种可行的方式:
作为一种可选方案3,包括如下步骤:按常规方法制备电纺丝纤维膜,采用0.1w~10w功率的激光对纤维材料进行加热,激光头扫描速度为0.1~1000mm/s,激光束宽度为25~1000μm,使用激光束在膜表面扫描条纹间距为50~5000μm,,使纤维材料发生部分融化且不发生气化,得到所述软组织修复补片。进一步地,所述激光束优选宽度为25~100μm,所述在膜表面扫描条纹间距优选为间距在300~1500μm的格栅花纹。
作为一种可选方案4,包括如下步骤:按常规方法制备电纺丝纤维膜,使用尖端直径为25~1000μm、针头阵列纵横向间距皆为50~5000μm的焊接头部构件对电纺膜进行高分子焊接方式使纤维发生部分融化得到;焊接温度为50℃~300℃。进一步地,优选使用尖端直径为25~100μm、针头阵列纵横向间距皆为500~3000μm的焊接头部构件对电纺膜进行高分子焊接方式。
所述常规方法,包括制备电纺丝溶液、纺丝并接收成膜的步骤,工艺条件可以参考现有的静电纺丝纤维膜制备的工艺条件。
所述高分子焊接方式可以是加热焊接、超声焊接或电阻焊接;焊接温度根据材料的性质进行选择。
优选地,在上述各个方案的所有步骤完成后,再进行拉伸操作。拉伸操作可以控制上述节点强化材料的孔隙度。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明所提供的补片能够满足人体内不同细胞所需的不同孔径、孔隙;强化了纤维间的结合力并且优化了纤维取向排布,使电纺支架形成稳定的孔隙结构;在细胞长入及长期演化过程中,本发明所提供的补片能够维持孔径、孔隙和形状的稳定性。
本发明具有较好的细胞长入特性,并通过使巨噬细胞增殖并诱导新的毛细血管的形成,达到植入的膜片与自身组织融合在一起的目的。另外,在长期的体内环境中更好的诱导支架内的细胞生成,提供稳定提供结构支撑或功能辅助;并使支架材料在人体内的生长及长期演化过程中,保持新生细胞与组织的保持长期的稳定性的组织修复产品。
附图说明
图1是实施例7的补片的生物相容性及新生组织生长情况;
图2是对照组补片的生物相容性及新生组织生长情况;
图3是对照组补片的生物相容性及新生组织生长情况;
图4是实施例1制备的补片的扫描电镜图,该图中白色圆环内为平行纤维形成的团状微观节点;
图5是实施例1制备的补片的扫描电镜图,该图中白色圆环内为交叉纤维之间形成的较为牢固的团状微观节点;
图6是对比例的补片的扫描电镜图;
图7是实施例6的补片的扫描电镜图;
图8是实施例7制备的补片的团状节点图;
图9是实施例7制备的补片的团状节点细节图;
图10是实施例7制备的补片的团状节点纤维微观熔接形貌;
图11是实施例7制备的补片的线状节点图;
图12是实施例8制备的补片的节点扫描电镜图;
图13是实施例8制备的补片的节点的扫描电镜图。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
实施例中所用到的原料均为市售原料。
稳定度测试中,力学疲劳性能测试按照应用于吊带的补片的要求进行测试,具体条件为使用BOSE公司ElectroForce(ELF)实验机进行动态疲劳测试,测试条件如下:
制备试样尺寸:50mm×10mm×0.5mm(长×宽×厚);
力学实验机加载区间:低值4N至峰值50N;
温度:37℃;
模拟体液浸泡;
疲劳加载次数:500000次;
实施例1:
(1)将L-聚乳酸(PLLA)溶于体积比为4:6的二氯甲烷/1,4二氧六环的混合溶剂,使PLLA在溶液中的浓度为6g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为2 ml/h,调节高压发生器的电压为15 KV,调节接收装置的接收距离为15 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接收为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述电纺材料采用模压机,设定温度为室温、压力0.1Mpa,加压时间为20s。冷压后将其放入温度为45℃的鼓风干燥箱。烘干12小时后取出,得到纤维节点强度适中的可降解组织修复膜。
实施例2:
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/丙酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接收为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述电纺材料采用模压机,设定温度为60℃、压力0.4Mpa,加热压时间为20s。热压后将其放入温度为60℃的鼓风干燥箱。烘干12小时后取出,得到纤维节点强度较高的不可降解组织修复膜。
实施例3:
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的二甲基乙酰胺/异佛尔酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接收为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述电纺材料采用模压机,设定温度为70℃、压力0.8Mpa,加热压时间为20s。热压后将其放入温度为60℃的鼓风干燥。烘干12小时后取出,得到纤维节点强度更高的不可降解组织修复膜。
实施例4:
(1)将低规整度聚丙烯溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/环己烷的混合溶剂,使低规整度聚丙烯在溶液中的浓度为7g/100mL;将高规整度聚丙烯溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/环己烷的混合溶剂,使溶液中高规整度聚丙烯的浓度为7g/100mL,得到均一的纤维丝材料溶液。
(2)将上述两种均一的纤维丝材料溶液分别装入4个静电纺丝注射器中,其中2支注射器装低规整度聚丙烯溶液,2支注射器装高规整度聚丙烯溶液。调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为25 KV,调节接收装置的接收距离为18 cm,通过两种材料的同时静电共纺制备出两种溶解性质不同的纤维丝材料错综交叉的纤维膜,达到0.5mm厚度后关闭静电纺丝。
(3)将上述电纺材料烘干后,采用模压机,设定温度为140℃、压力0.3Mpa,加热压时间为80s。得到纤维节点强化的不可降解组织修复膜。
实施例5
(1)将L-聚乳酸(PLLA)溶于六氟异丙醇(HFIP)溶液中,使L-聚乳酸(PLLA)在溶液中的浓度为5g/100mL;将聚己内酯(PCL)溶于六氟异丙醇(HFIP)溶液中,使聚己内酯(PCL)在溶液中的浓度为5g/100mL,得到均一的纤维丝材料溶液。
(2)将上述两种均一的纤维丝材料溶液分别装入4个静电纺丝注射器中,其中2支注射器装L-聚乳酸(PLLA)溶液,2支注射器装聚己内酯(PCL)溶液。调节微量注射泵的速率为2 ml/小时,调节高压发生器的电压为15 KV,调节接收装置的接收距离为15 cm,通过两种材料的同时静电共纺制备出两种溶解性质不同的纤维丝材料错综交叉的纤维膜,达到0.5mm厚度后关闭静电纺丝。
(3)将上述电纺材料烘干后,采用模压机,设定温度为60℃、压力0.3Mpa,加热压时间为80s。得到纤维节点强化的可降解组织修复膜。
实施例6
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/丙酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm。
该接收装置采用施加电场、网栅式接受器及高转速等方式,对纤维进行取向,得到较少扭曲纤维的、纤维取向排布规整的纤维膜。
进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接收为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述电纺材料采用模压机,设定温度为60℃、压力0.2Mpa,加热压时间为20s。热压后将其放入温度为60℃的鼓风干燥箱。烘干12小时后取出,得到纤维节点强度较高的不可降解组织修复膜,且该膜可进一步提高植入后长期演化的稳定性。
实施例7
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/丙酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接受为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述烘干后的膜,放入激光裁切机内。对焦后,设定激光功率为1W,激光头扫描速度为1000mm/s,激光束宽度为50μm。使用激光束在膜表面扫描。得到进一步强化膜表面纤维节点强度的不可降解组织修复膜。
实施例8
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/丙酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接受为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述烘干后的膜,放入超声焊接机内。使用尖端直径为50μm,针头阵列纵横向间距皆为3mm的焊接头部构件对电纺膜进行超声焊接,得到纤维节点强度较高的组织修复膜。
对比例1:
(1)将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于体积比为4:6的N,N-二甲基甲酰胺/丙酮的混合溶剂,使PVDF在溶液中的浓度为15g/100mL;
(2)将步骤(1)中得到的纤维丝材料溶液装入静电纺丝注射器中,调节微量注射泵的速率为4 ml/h,调节高压发生器的电压为30 KV,调节接收装置的接收距离为25 cm,进行静电纺丝得到纤维,并将纤维接受为膜状结构,纺至膜层厚度约为0.5 mm后关闭静电纺丝,得到纤维膜。
(3)将上述电纺材料放入75%的酒精溶剂中浸泡并做超声处理30分钟,得到较为蓬松的纤维膜。
实施例1~8及对比例1制备的纤维膜的部分参数归纳如表1:
动物实验:
皮下与肌肉层间植入实验(样品的生物相容性及新生组织生长情况实验)
实验动物选用新西兰兔,体重2.2Kg,年龄6-12个月,共27只。将实验兔随机分成9组,每组3只实验动物,进行3个月观察期的兔子皮下植入。材料实验组分别选用实施例1~8的膜片,对照组为对比例的膜片,将材料均裁剪为长宽为1×4cm。分别植入兔子腹部皮下肌肉层,于术后3个月观察材料的组织生长情况。
植入方法:去除家兔腹部被毛,消毒,手术刀轻轻切开皮肤,不切开肌肉,用无齿镊轻提腹中线旁的筋膜,同时用手术刀沿腹中线切开筋膜,不损伤肌肉,手术刀柄钝性将皮下筋膜与肌肉分离,暴露出适宜的材料植入范围。所有实验动物,在皮下筋膜与肌肉层间植入样品,将材料用4号线固定在相应的位置,缝合。
术后3个月,解剖实验动物,实验组样品生物相容性较好。肉眼可见,实验组表面毛细血管丰富,膜片的两面均可见有新生组织;而且膜片较好地维持了原有的孔径、孔隙和形状,以图1为例(图1为实施例7的膜片的修复效果图,其余实验组效果与实施例7类似,不再列举)。对照组膜片表面可见丰富毛细血管,新生组织长入旺盛,增生过快,膜片变形严重,明显增厚,如图2、图3所示。可见含有节点的膜片在促进组织长入的同时能很好控制组织生长,避免组织变形、网片皱缩及减少对周围组织影响。
Claims (12)
1.一种软组织修复补片,其特征在于,所述软组织修复补片为由直径在0.01μm~10μm的纤维构成的组织支架,具有多孔状结构,其蓬松度为200~2000cm3/g,其纤维交接处发生融合形成纤维节点;
所述组织支架的稳定度S符合以下关系:
,
其中T1为组织支架初始厚度,T2为力学疲劳试验后测得组织支架的厚度,厚度单位mm;S的数值为1~3;
所述组织支架的稳定度S测试中,各参数的测试方式参考如下方法:
所述组织支架初始厚度T1的测试方法为利用FAST-1压缩性织物风格仪按照GB/T7689.1-2001方法进行测试,表示组织支架在2cN/cm2压强下厚度;
所述力学疲劳试验为根据软组织修复补片在体内不同位置的需求,在2~50MPa拉伸强度内,拉伸1000~4000000次;
所述蓬松度是指由0.01μm~10μm的纤维构成的组织支架的表观厚度与面密度之比的1000倍,即
蓬松度=组织支架的表观厚度T3/面密度ω×103,
其中,蓬松度以cm3/g表示,表观厚度以mm表示,面密度以g/m2表示。
2.根据权利要求1所述软组织修复补片,其特征在于,所述纤维交接处发生融合形成纤维节点为在纤维间交叉搭接处发生融合形成的微观节点或在纤维间并排接触处发生融合形成的宏观节点。
3.根据权利要求2所述软组织修复补片,其特征在于,所述微观节点的形状呈团状,平均直径为10nm~10μm。
4.根据权利要求2所述软组织修复补片,其特征在于,所述宏观节点的形状呈线状、团状,线状宏观节点的线宽为25~1000μm;团状宏观节点的平均直径为25~1000μm。
5.根据权利要求4所述软组织修复补片,其特征在于,所述线状宏观节点的线宽为50~500μm;团状宏观节点的直径为50~500μm。
6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述软组织修复补片,其特征在于,所述软组织修复补片的蓬松度为600~1600 cm3/g。
7.根据权利要求6所述软组织修复补片,其特征在于,所述软组织修复补片的柔软度为50~500毫牛顿;
所述的柔软度是指根据GB/T 8942-2002 中方法测试出来的组织支架抗弯曲力和组织支架与缝隙处摩擦力的最大矢量之和,以毫牛顿表示。
8.根据权利要求7所述软组织修复补片,其特征在于,所述软组织修复补片的柔软度为200~450毫牛顿。
9.一种权利要求1至8任意一项权利要求所述软组织修复补片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.将纤维材料与溶剂体系配置为均一溶液,得到均一的纤维材料溶液;所述溶剂由溶剂A和溶剂B组成,溶剂A与溶剂B的体积比为1:9~9:1;溶剂A的沸点高于80℃,溶剂B的沸点低于60℃;
S2.将步骤S1.中得到的纤维材料溶液装入静电纺丝注射器中,进行静电纺丝得到纤维丝,并将纤维丝接收为膜状结构,得到纤维膜;
S3.将步骤S2.中得到的纤维膜经热压或冷压后热烘干,得到所述软组织修复补片;所述热压或冷压的压力范围为103Pa~106Pa;热压温度范围为50℃~300℃;冷压温度为室温。
10.一种权利要求1至8任意一项权利要求所述软组织修复补片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.采用具有不同熔点的两种纤维材料分别溶于溶剂中,分别制成纤维材料溶液;
S2.将步骤S1中得到的纤维材料溶液装入静电纺丝注射器中,进行静电纺丝得到纤维丝,并将纤维丝接收为膜状结构,得到纤维膜;
S3.所述纤维膜在熔点较低的材料的Tm以下80℃到Tm温度的范围之间进行热压处理,得到所述软组织修复补片。
11.根据权利要求9或10所述软组织修复补片的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,先对纤维丝进行定向取向,再进行余下步骤。
12.根据权利要求9或10中任意一项权利要求所述的软组织修复补片的制备方法,其特征在于,在所有步骤完成后,再进行拉伸操作。
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