CN105833359A - 含生长因子的肌腱吻合器的制备方法 - Google Patents

含生长因子的肌腱吻合器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种含生长因子的肌腱吻合器的制备方法，采用冷冻萃取法将聚乳酸‑乙醇酸共聚物PLGA进行预处理后与含有生长因子的溶液混合搅拌，并采用溶剂挥发得到复合生长因子的PLGA膜，进行热压成型制成管状肌腱吻合器。本发明的优点：除了能为肌腱提供足够的力学强度，避免二次拉豁的产生，使得患者在术后无需制动，辅助进行康复训练，间接防止肌腱与周围组织发生粘连。此外还能够为肌腱愈合提供生长因子，促进成纤维细胞增殖，进而促进肌腱内源性愈合，防止肌腱粘连，可降解吸收、力学强度高的特点。

Description

含生长因子的肌腱吻合器的制备方法
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种含生长因子的肌腱吻合器的制备方法。
背景技术
肌腱损伤是常见的一种临床疾病，也是骨科外科的一大主要难题。肌腱组织具有潜在的自身愈合能力，只要肌腱的撕裂部分能够相互接触，并且腱鞘周组织、腱旁组织是完好的，肌腱就能自然愈合。目前常用的肌腱外科修复技术是肌腱缝合手术，主要是通过缝合肌腱断裂端，使其对接，利用肌腱自身的愈合能力进行肌腱重建。但是，传统的肌腱缝合技术，存在机械强度低、手术操作复杂、耗费人力牵引、肌腱无法固定以及术后肌腱存在粘连等问题。肌腱愈合包括外源性愈合与内源性愈合，一般认为肌腱粘连主要是外源性愈合造成的。轻的粘连可以通过康复训练来克服，重度粘连往往导致二次手术。因此预防肌腱粘连成为肌腱修复中的重中之重。
除了传统的缝合手段，越来越多的学者开始进行肌腱吻合器的研究与推广。肌腱吻合器是肌腱修复外科手术中用于辅助肌腱吻合，并固定肌腱的一种医疗器械，不同的肌腱吻合器设计具有不同的作用。阳范文等人(阳范文等.PLA/PCL共混物的制备及其在医用材料中的应用.工程塑料应用，2014，42(2)：1-5)针对肌腱修复手术中肌腱固定问题和肌腱粘连问题进行了器械设计，且提出了将聚己内酯与聚乳酸共混改性聚乳酸作为肌腱吻合器的制作材料，并进行了进一步的研究探讨，单忽略了肌腱修复过程中的肌腱牵引问题，以及术后愈合过程中造成的肌腱拉豁二次损伤。李进公开的专利技术(李进.中心式肌腱吻合器，2009.8)，是一种中心式肌腱吻合器，可以为术后肌腱提供足够的力学强度，使得患者术后无需制动，在一定程度上防止肌腱粘连，但手术操作复杂，且预防粘连效果有限。已公开的许多专利技术对肌腱吻合器进行了外形设计，未对其材料进行研究，也没有解决促进肌腱吻合的问题。
在肌腱愈合过程多级阶段，肌腱损伤刺激大量生长因子的生成，促进细胞增殖和组织块形成，生长因子的增加，在肌腱愈合早期尤其明显。以下生长因子在肌腱愈合过程中尤为重要如bFGF、BMP-12等。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种含生长因子的肌腱吻合器的方法，其不仅能为肌腱提供足够的力学强度，防止二次拉豁的产生，且形成物理包覆，防止肌腱粘连，还能够为肌腱愈合提供生长因子，促进肌腱愈合，改善治疗效果。
本发明的目的主要通过以下方案实现：含生长因子的肌腱吻合器的制备方法，采用冷冻萃取法将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA进行预处理后与含有生长因子的溶液混合搅拌，并采用溶剂挥发得到复合生长因子的PLGA膜，进行热压成型制成管状肌腱吻合器。
按上述方案，其具体步骤如下：
1)将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA溶于质量百分比浓度为2.5～3％的二氧六环匀速搅拌1～2h，将所得溶液倒在平皿上，-20℃放置过夜；放入质量比为1:1.2～1.5的无水乙醇中萃取8～10h，连续3次，所得结块样品放入冷冻真空干燥机冷冻干燥，得到冷冻萃取的PLGA；
2)将步骤1)预处理后的PLGA溶于二氯甲烷中得到PLGA溶液，其中PLGA与二氯甲烷质量比为1:25～30；
3)将含有生长因子的PBS溶液分散在PLGA溶液中，匀速搅拌1～1.5h后倒入模具中，待溶剂自然挥发，放入真空干燥箱，抽真空干燥，得到干燥无气泡的膜；
4)将步骤3)制成的膜剪切成矩形膜，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然干燥，并放入真空干燥箱，抽真空干燥，制得管状的PLGA；
5)减去多余边料，制得含有生长因子的肌腱吻合器。
按上述方案步骤1)所述的聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA中的LA:GA＝60:40～90:10，其分子量为15～40万；二氯甲烷为分析纯试剂，纯度≥99.5％。
按上述方案，步骤3)中加入的生长因子为碱性成纤维生长因子bFGF，所述的bFGF与PLGA的比例为每1g PLGA含有0.20～0.25mg bFGF，所述的分散采用震荡混合时间为1h。
按上述方案，步骤3)中的自然干燥时间为10～12天，真空干燥时间为24～36h。
按上述方案，步骤4)中的剪切成的矩形膜尺寸长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm。
按上述方案，所述的管状肌腱吻合器横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm。
按上述方案，步骤4)中自然干燥时间为6～7天，真空干燥时间为24～36h。
本发明的优点：除了能为肌腱提供足够的力学强度，避免二次拉豁的产生，使得患者在术后无需制动，辅助进行康复训练，间接防止肌腱与周围组织发生粘连。此外还能够为肌腱愈合提供生长因子，促进成纤维细胞增殖，进而促进肌腱内源性愈合，防止肌腱粘连，可降解吸收、力学强度高的特点。
附图说明
图1为含有生长因子的肌腱吻合器的示意图；
图2为含有生长因子的肌腱吻合器的使用示意图，其中1为复合了生长因子的肌腱吻合器，2为断裂的肌腱；
图3为不同实施例和对比例的MTT测试结果图，表示不同例子的细胞增殖情况。
具体实施方式
以下结合具体实例，对所发明的含有生长因子的肌腱吻合器作进一步的详细阐述。这些实例并不是全部的实例，本发明并不仅限于如下实施例的范围。以下包含2个实施例，2个对比例。
实施例1
将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA溶于质量百分比浓度为2.5～3％的二氧六环匀速搅拌1～2h，将所得溶液倒在平皿上，-20℃放置过夜；放入质量比为1:1.2～1.5的无水乙醇中萃取8～10h，连续3次，所得结块样品放入冷冻真空干燥机冷冻干燥，得到冷冻萃取的PLGA。
1.原料
(1)PLGA(70/30)，20g，分子量约为15～20万；
(2)bFGF，10mg；
(3)二氯甲烷，分析纯≥99.5％，600ml。
2.制备方法
(1)将预处理的PLGA(70/30)溶于二氯甲烷，PLGA与二氯甲烷质量比为1:30；
(2)将含有生长因子bFGF的PBS溶液分散在PLGA溶液中，比例为1gPLGA含有0.2mg bFGF，匀速搅拌1h后倒入11cm×11cm方形模具中，在无风处放置10天等待溶剂自然挥发干，放入真空干燥箱，抽真空干燥24h，得到干燥无气泡的膜；
(3)将(2)中制成的膜剪切成一定尺寸的矩形膜，其长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm，将较宽并相对的两边(3～3.5cm的两边)卷起来，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然晾干6天，并放入真空干燥箱，抽真空干燥24h，制得管状的PLGA；
(4)减去多余边料，制得如图1所示的含有生长因子的肌腱吻合器，其横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm，消毒杀菌，无菌包装后可使用，使用方式如图2所示，将断裂的肌腱两端穿入肌腱吻合器，并辅助缝合固定。
实施例2
将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA溶于质量百分比浓度为2.5～3％的二氧六环匀速搅拌1～2h，将所得溶液倒在平皿上，-20℃放置过夜；放入质量比为1:1.2～1.5的无水乙醇中萃取8～10h，连续3次，所得结块样品放入冷冻真空干燥机冷冻干燥，得到冷冻萃取的PLGA。
1.原料
(1)PLGA(90/10)，20g，分子量约为15～20万；
(2)bFGF，10mg；
(3)二氯甲烷，分析纯≥99.5％，600ml。
2.制备方法
(1)将预处理的PLGA(90/10)溶于二氯甲烷，PLGA与二氯甲烷质量比为1:30；
(2)将含有生长因子bFGF的PBS溶液分散在PLGA溶液中，比例为1gPLGA含有0.25mg bFGF，匀速搅拌1h后倒入11cm×11cm方形模具中，在无风处放置10天等待溶剂自然挥发干，放入真空干燥箱，抽真空干燥24h，得到干燥无气泡的膜；
(3)将(2)中制成的膜剪切成一定尺寸的矩形膜，其长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm，将较宽并相对的两边(3～3.5cm的两边)卷起来，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然晾干7天，并放入真空干燥箱，抽真空干燥36h，制得管状的PLGA；
(4)减去多余边料，制得如图1所示的含有生长因子的肌腱吻合器，其横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm，消毒杀菌，无菌包装后可使用，使用方式如图2所示，将断裂的肌腱两端穿入肌腱吻合器，并辅助缝合固定。
对比例1
1.原料
(1)PLGA(70/30)，20g，分子量约为15～20万；
(2)二氯甲烷，分析纯≥99.5％，600ml。
2.制备方法
(1)将PLGA(90/10)溶于二氯甲烷，PLGA与二氯甲烷质量比为1:30；
(2)将PLGA溶液倒入11cm×11cm方形模具中，在无风处放置10天等待溶剂自然挥发干，放入真空干燥箱，抽真空干燥24h，得到干燥无气泡的膜；
(3)将(2)中制成的膜剪切成一定尺寸的矩形膜，其长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm，将较宽并相对的两边(3～3.5cm的两边)卷起来，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然晾干6天，并放入真空干燥箱24h，抽真空干燥，制得管状的PLGA；
(4)减去多余边料，制得如图1所示的含有生长因子的肌腱吻合器，其横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm，消毒杀菌，无菌包装后可使用，使用方式如图2所示，将断裂的肌腱两端穿入肌腱吻合器，并辅助缝合固定。
对比例2
1.原料
(1)PLGA(90/10)，20g，分子量约为15～20万；
(2)二氯甲烷，分析纯≥99.5％，600ml。
2.制备方法
(1)将PLGA(90/10)溶于二氯甲烷，PLGA与二氯甲烷质量比为1:30；
(2)将PLGA溶液倒入11cm×11cm方形模具中，在无风处放置10天等待溶剂自然挥发干，放入真空干燥箱，抽真空干燥24h，得到干燥无气泡的膜；
(3)将(2)中制成的膜剪切成一定尺寸的矩形膜，其长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm，将较宽并相对的两边(3～3.5cm的两边)卷起来，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然晾干7天，并放入真空干燥箱36h，抽真空干燥，制得管状的PLGA；
(4)减去多余边料，制得如图1所示的含有生长因子的肌腱吻合器，其横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm，消毒杀菌，无菌包装后可使用，使用方式如图2所示，将断裂的肌腱2两端穿入肌腱吻合器1，并辅助缝合固定。
以下为肌腱吻合器的评价方法：
不同实施例和对比例的力学评价按照国标执行，使用不同例子的肌腱吻合器的材料制成的膜进行测试。取所有实施例和对比例的材料制成的膜进行MTT实验进行评价，细胞使用小鼠成纤维细胞，比较1、3、5天的OD值，若复合了生长因子的材料OD值大于未复合生长因子的材料，说明它能促进成纤维细胞增殖，进而促进肌腱进行内源性愈合。
表1不同实施例和对比例的力学评价
分别对比实施例1与对比例1、实施例2与对比例2可知，复合了生长因子以后的材料抗张强度略有下降，但下降不多，仍能满足肌腱的力学要求。四组例子的断裂伸长率均表现良好，说明他们具有良好的柔性，适用于肌腱吻合器的制作。
图3为不同实施例和对比例的MTT实验结果
其中Control组为无材料的对照组，1、2、3、4分别为实施例1、实施例2、对比例1、对比例2。
对比1(实施例1)、3(对比例1)可知，实施例1复合了生长因子，在1、3、5天的OD值均比无材料的对照组高，也比未复合生长因子的对比例1高，说明复合生长因子后能促进成纤维细胞在材料上的粘附与增值。对比2(实施例2)、4(对比例2)，得到相同的结论，复合生长因子后能促进成纤维细胞的增殖。由此可说明，复合生长因子后能够促进肌腱进行内源性愈合，进而防止肌腱粘连现象。

Claims (8)

1.含生长因子的肌腱吻合器的制备方法，采用冷冻萃取法将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA进行预处理后与含有生长因子的溶液混合搅拌，并采用溶剂挥发得到复合生长因子的PLGA膜，进行热压成型制成管状肌腱吻合器。
2.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：
1)将聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA溶于质量百分比浓度为2.5～3％的二氧六环匀速搅拌1～2h，将所得溶液倒在平皿上，-20℃放置过夜；放入质量比为1:1.2～1.5的无水乙醇中萃取8～10h，连续3次，所得结块样品放入冷冻真空干燥机冷冻干燥，得到冷冻萃取的PLGA；
2)将步骤1)预处理后的PLGA溶于二氯甲烷中得到PLGA溶液，其中PLGA与二氯甲烷质量比为1:25～30；
3)将含有生长因子的PBS溶液分散在PLGA溶液中，匀速搅拌1～1.5h后倒入模具中，待溶剂自然挥发，放入真空干燥箱，抽真空干燥，得到干燥无气泡的膜；
4)将步骤3)制成的膜剪切成矩形膜，沾取二氯甲烷试剂，粘合边线，在无风处自然干燥，并放入真空干燥箱，抽真空干燥，制得管状的PLGA；
5)减去多余边料，制得含有生长因子的肌腱吻合器。
3.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于步骤1)所述的聚乳酸-乙醇酸共聚物PLGA中的LA:GA＝60:40～90:10，其分子量为15～40万；二氯甲烷为分析纯试剂，纯度≥99.5％。
4.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于：步骤3)中加入的生长因子为碱性成纤维生长因子bFGF，所述的bFGF与PLGA的比例为每1g PLGA含有0.20～0.25mg bFGF，所述的分散采用震荡混合时间为1h。
5.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于：步骤3)中的自然干燥时间为10～12天，真空干燥时间为24～36h。
6.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于步骤4)中的剪切成的矩形膜尺寸长为16.50～21.20mm，宽为3～3.5cm，平均厚度为0.75～1.5mm。
7.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于：所述的管状肌腱吻合器横截面外径为5.25～6.75mm，管壁厚0.75～1.5mm，高3～3.5cm。
8.根据权利要求1所述的含有生长因子的肌腱吻合器的制备方法，其特征在于：步骤4)中自然干燥时间为6～7天，真空干燥时间为24～36h。
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