CN106535950A - 利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法。本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的特征在于：通过将截面大于第1厚度的蚕茧平面分割成两个以上的适当形态而制造出上述蚕茧片。本发明的牙科再生膜在具有生物相容性和优秀的抗张强度以及多孔性的同时还能够在骨骼缺损部位促进新生骨骼的形成。

Description

利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种利用蚕茧的牙科生物膜及其制造方法，尤其是一种生物相容性良好且在具有优秀抗张强度的同时还能够在骨骼缺损部位促进新生骨骼形成的利用蚕茧的生物膜及其制造方法。

背景技术

牙科再生膜是在进行种植体手术时根据需要用于诱导骨骼缺损部位的骨骼再生，通过机械性地阻隔上皮或结合组织细胞移动到骨骼缺损部位，能够在骨骼再生之前维持所需要的空间。

最早所使用的再生膜采用如聚四氟乙烯、醋酸纤维素、硅橡胶或聚氨酯等非分解性材料。但是利用非分解性材料制成的再生膜属于合成高分子物质，因为其生物相容性较差而很容易造成发炎或组织坏死的问题。

为了解决上述问题，最近正在积极开展使用如胶原蛋白等天然原材料的生物相容性较高的生物分解性再生膜相关的研究。生物分解性再生膜与使用非分解性材料制成的再生膜相比，在诱导骨骼的再生方面并没有太大的差异。但是在将生物分解性再生膜适用到临床治疗时，可能会因为所具有的抗张强度不足而难以维持再生膜的应有形态，进而无法充分确保组织再生所需要的空间并因此导致材料所诱发的二次感染问题。

因此，目前正在持续性地开展通过使用天然原材料而使其具有良好生物相容性的同时还具有维持再生膜形态所需的足够抗张强度的牙科用再生膜相关的研究。

相关的先行技术包括大韩民国公开专利第10-2014-0003942号(公开日期：2014年01月10日，名称：软组织或骨骼组织生长效果优秀的牙科再生膜)和大韩民国注册专利第10-1403473号(注册日期：2014年06月11日，名称：牙科再生膜)等。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种使用具有生物相容性的天然原材料制成且在具有优秀的抗张强度和多孔性的同时还能够在骨骼缺损部位促进新生骨骼形成的利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法。

此外，本发明的目的在于提供一种能够通过相对简单的制造工程而相比一般的人造再生膜节省其生产成本的利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法。

本发明拟实现的技术课题并不局限于上述技术课题，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员能够通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他技术课题。

技术方案

为了实现上述目的，适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的特征在于：通过将截面大于第1厚度的蚕茧平面分割成两个以上的适当形态而制造出上述蚕茧片。

本发明的特征在于：通过将上述第1厚度的上述蚕茧片的厚度再次分割成两个以上的小于第1厚度的第2厚度而制造出上述蚕茧片。

本发明的特征在于：上述对厚度进行分割所得的上述第2厚度的蚕茧片为上述蚕茧片的内皮或中皮或外皮。

本发明的特征在于：上述对厚度进行分割所得的上述第2厚度的蚕茧片经过灭菌处理。

本发明的特征在于：上述经过灭菌处理的蚕茧片经过包装处理。

适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法的特征在于，包括：步骤1，通过将截面大于第1厚度的蚕茧平面分割成两个以上的适当形态而制造出上述第1厚度的蚕茧片；步骤2，通过将在上述步骤1中所制造出的上述第1厚度的蚕茧片的厚度分割成一个以上而制造出其厚度小于上述第1厚度的第2厚度的蚕茧片。

本发明的特征在于，还包括：步骤3，对在上述步骤2中制造出的上述第2厚度的蚕茧片进行包装。

本发明的特征在于，还包括：在上述各个步骤之前或之后进行至少一次以上的灭菌处理的步骤。

本发明的特征在于：上述第2步骤中的上述第2厚度的蚕茧片为内皮或中皮或外皮。

本发明的有益效果

通过本发明，提供一种能够通过相对简单的制造工程而相比一般的牙科再生膜节省其生产成本的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法。

此外，还提供在具有生物相容性和优秀的抗张强度以及多孔性的同时还能够在骨骼缺损部位促进新生骨骼形成的利用蚕茧的牙科再生膜。

附图说明

图1是适用本发明之实施例的利用蚕茧的牙科再生膜的制造过程示意图。

图2是适用本发明之变形例的利用蚕茧的牙科再生膜的制造过程示意图。

图3是适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的制造过程示意图。

图4是适用本发明的牙科再生膜和作为对照组使用的再生膜的形态示意图。

图5是适用本发明的牙科再生膜和作为对照组使用的再生膜的机械物性(抗张强度)示意图表。

图6是对将适用本发明的牙科再生膜和作为对照组使用的再生膜移植到骨骼缺损部位之后所形成的新生骨骼进行μ-CT拍摄的示意图。

图7是对将适用本发明的牙科再生膜和作为对照组使用的再生膜移植到骨骼缺损部位之后所形成的新生骨骼进行马松三色染色的示意图。

(a)经过4周之后

(b)经过8周之后

图8是将适用本发明的牙科再生膜和作为对照组使用的再生膜移植到骨骼缺损部位之后所形成的新生骨骼的比率示意图。

具体实施方式

除非另有说明，本说明书中所记载的术语、技术等的含义与本发明所属技术领域中通常使用的含义相同。下面，将对本发明进行详细说明。

牙科再生膜是指当因为不同的牙科疾病而导致牙齿组织出现缺损部位时，为了对其进行修复而辅助使用的再生膜。因此，牙科再生膜应能够在骨骼缺损部位以及种植体周围的骨骼缺损部位积极改善骨骼的形成状态并具有可进行缝合的程度的物性，同时还应具有能够在生物体内安全使用的生物相容性。

此外，还应该使用不会造成手术后的伤口感染风险、不会诱发组织变性、在牙周组织内的异物感较少、能够贴紧于牙周组织、具有优秀细胞生长特性的原材料。

但是，目前通常所使用的牙科再生膜会在生物体内加水分解时生成如乳酸、乙醇酸等酸类物质并造成pH值的降低，从而可能导致诱发炎症反应以及组织毒性的问题。此外，为了使其配备如上所述的特性而需要经过如多种物理交联处理等与处理过程，在长期植入到人体时可能会导致对生体造成毒性或在生体内部作为异物残留等问题。

因此，本发明人制造出了能够通过相对简单的制造工程而相比一般的牙科再生膜大幅节省其生产成本的同时，还能够在骨骼缺损部位促进新生骨骼的形成，且具有生物相容性和优秀的抗张强度和多孔性的利用蚕茧的牙科再生膜及其制造方法。

下面，将结合图1对适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法进行详细说明。

1.步骤1：制造第1厚度的蚕茧片

如图1A所示，准备第1厚度截面的蚕茧10。

蚕茧是指蚕通过吐丝围绕自己的身体制成的壳，通常用作丝绸的原料。本发明能够通过利用蚕茧创造出全新的高附加价值，并起到提升养蚕农户收入的效果。上述蚕茧是蚕在吞食干净桑叶的同时自然制成，没有任何毒性，非常适合于作为环保原材料使用。

因此，在本发明中选择蚕茧10作为牙科再生膜的原材料，上述所准备的蚕茧10将通过如图1B至1E所示的制造步骤被平面分割成两个以上的适当形态，并制造出上述第1厚度的蚕茧片。

具体来讲，如图1B所示，沿着切开线一11将椭圆形蚕茧11切成两半。被切成两半的蚕茧呈半椭圆形，接下来如图1C所示，打开上述已切开的蚕茧使其内表面13外露。

接下来，切开半椭圆形蚕茧的边缘，使上述打开后的蚕茧内表面13能够形成如图1D所示的展开状态，然后制造出如图1E所示的第1厚度的蚕茧片20。

通过本发明制造的牙科再生膜并不要求形成平坦的表面。即，因为切开后的蚕茧的形状为曲面形状，所以在需要时可以直接利用上述曲面形状制造牙科再生膜。在实际制作过程中如果为了制造出较小的牙科再生膜而截取较小面积的蚕茧片时，所形成的蚕茧片的表面会相对平滑，但是当从蚕茧截取较大面积的牙科再生膜时，也可能会形成一定程度的曲面形状。

作为变形例的图2图示了在本发明中用于制造第1厚度截面的蚕茧片的另一种制造方法。具体来讲，如图2B、2C所示，为了使所准备的椭圆形蚕茧10的内表面13外露，沿着切开线二15和切开线三17切开之后将其打开。接下来如图2D所示，直接以曲线形状将其展开之后制造出如图2E所示的第1厚度的蚕茧片20。

图1及图2中所公开的蚕茧片的制造方法仅为说明性的实施例，并不是对从蚕茧中截取出蚕茧片的方法做出的限定。即，能够按照上述图1及图2中公开的方法切开所准备的蚕茧并截取出第1厚度的蚕茧片，也能够按照其他方法和顺序通过适当的截取操作制造出蚕茧片。

2.步骤2：制造第2厚度的蚕茧片(牙科再生膜)

在上述步骤1中所制造出的上述第1厚度的蚕茧片20是由多层层叠构成，从中截取任意截面层都能够将其作为牙科再生膜使用。

因此，为了能够将在步骤1中所制造出的上述第1厚度的蚕茧片20作为牙科再生膜使用，将其厚度分割成一个以上的适当的厚度，制造出具有第2厚度的蚕茧片30。此时，通过厚度分割形成的上述第2厚度小于第1厚度。其中，也可以不对第1厚度的蚕茧片的厚度进行分割而直接将其作为牙科再生膜使用。

通过如上所述的方式制造出的蚕茧片30能够直接以制造后的状态作为牙科再生膜适用于任意用途，且在必要时还能够额外进行杀菌处理和药品处理。

根据不同的品种，蚕茧的截面厚度(第1厚度)可能是0.3～1.0mm之间的各种厚度。本发明原则上能够使用任意类型的蚕茧。但是在适用本发明的实施例中，选用截面的厚度为0.5～0.8mm的蚕茧。

虽然根据蚕茧的截面厚度而有一定的差异，但是对蚕茧片进行平面分割时，最多能够轻松地剥离出约16层左右。根据牙科再生膜的类型或用途，可以对其厚度进行调整以实现适当的抗张强度。实际上，利用截面厚度为0.5～0.8mm的蚕茧最终分割出的牙科再生膜的厚度约为0.01mm至0.7mm。但是，也可以不对第1厚度的蚕茧片的厚度进行分割而直接将其作为牙科再生膜使用。通过上述方法生成的上述蚕茧片30，能够按照牙科再生膜的不同用途，选用符合各自特性的蚕茧片。

下面将通过实施例及试验例对本发明进行更为详细的说明，但这些实施例及试验例仅用于说明的目的，并不是对本发明的保护范围做出的限制。

<实施例1>适用本发明的牙科再生膜的制造

制造适用本发明的牙科再生膜的过程如图3所示，首先准备好蚕茧10，在切开所准备的上述蚕茧的适当部分之后将其打开使内表面外露。

接下来对其进行整平处理，将曲面状态的内部调整到平面形态。接下来截取制造出长方形形状的蚕茧片20。

对于通过如上所述的方式制造出的上述截取出的蚕茧片20，以适当的厚度进行剥离。接下来对剥离出的部分进行灭菌处理，从而制造出适用本发明的牙科再生膜。

<试验例1>适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的形态确认

1.试验方法

为了对通过实施例1得到的适用本发明的牙科再生膜中所使用的蚕茧的形态进行观察，利用扫描式电子显微镜(SEM)进行了放大拍摄，而作为对照组使用了市售的再生膜即胶原蛋白材料的再生膜和PTFE(聚四氟乙烯，polytetrafluoro ethylene)材料的再生膜。

2.试验结果

如图4所示，在利用扫描式电子显微镜(SEM)对本发明和对照组的再生膜的形态进行拍摄时，能够在空隙形态和膜的表面能够观察到其形态方面的差异。胶原蛋白材料的再生膜在平面状态的膜的表面排列形成了一些较大的空隙，而PTFE材料的再生膜在平面状态的膜的表面观察到了具有一定间隔和大小的空隙。

与此相反，在适用本发明的牙科再生膜的表面能够观察到反复不规则层叠的粗细各不相同的纤维丝，且在层叠的纤维丝之间还能够观察到很多空隙形成。因此，适用本发明的牙科再生膜具有营养和水分的透过率较高的多孔性结构，在移植到骨骼缺损部位时能够有效供应新生骨骼的形成所需的营养和水分，能够实现比较优秀的骨骼再生效果。

<试验例2>适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的机械物性测定

1.试验方法

为了对实施例1中的适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的机械物性进行测定，作为对照组使用市售的再生膜即胶原蛋白材料的再生膜和PTFE(聚四氟乙烯，polytetrafluoro ethylene)材料的再生膜，并利用万能测试仪(universal testingmachine，DAEYEONG，韩国制造)进行了拉伸试验。

所制作的分析用试料大小为5×20(长×宽)mm，以标距长度10mm、10mm/分钟的速度对所制作的膜进行拉伸测定。

此外，考虑到在大多数牙科再生膜的使用过程中因为口腔内持续性的唾液分泌而会形成水分较多的环境，在将其浸泡在生理食盐水中1个小时之后利用湿润状态的试料进行了机械物性(抗张强度)的测定。

2.试验结果

【表1】

	抗张强度(MPa)	弹性系数
			适用本发明的再生膜	27.6±1.5	39.5±3.1
胶原蛋白材料的再生膜	3.5±1.3	9.6±2.2
			PTFE材料的再生膜	4.3±1.7	304.5±5.3

在湿润的状态下对适用本发明的牙科再生膜以及作为对照组使用的再生膜的抗张强度和弹性系数进行测定的结果如表1所示。所测定到的适用本发明的再生膜的抗张强度为27.6±1.5MPa，胶原蛋白材料的再生膜的抗张强度为3.5±1.3MPa，PTFE材料的再生膜的抗张强度为4.3±1.7MPa。此外，所测定到的弹性系数值分别为适用本发明的再生膜为39.5±3.1，胶原蛋白材料的再生膜为9.6±2.2，PTFE材料的再生膜为304.5±5.3。

通过如上所述的结果可以发现，适用本发明的再生膜的抗张强度约为胶原蛋白材料的再生膜的9倍，同时是PTFE材料的再生膜的7倍，其抗张强度优于现有的再生膜。此外在弹性系数方面也表现出了比胶原蛋白的再生膜高4倍的弹性系数，可以确认其弹性优于现有的胶原蛋白的再生膜。

接下来，图5中图示了适用本发明的再生膜和胶原蛋白材料的再生膜以及PTFE材料的再生膜的张力曲线。PTFE材料的再生膜在抗张强度的增加较少的情况下呈现出了较大的拉伸率的增加。此外，胶原蛋白材料的再生膜在抗张强度大幅增加之前出现了断裂现象。与此相反，适用本发明的再生膜在抗张强度增加的同时还呈现出了拉伸率的增加。因此，可以发现适用本发明的再生膜相比现有的胶原蛋白和PTFE材料的再生膜具有更加优秀的抗张强度。

总的来讲，为了将再生膜移植到生物体内部而适用于组织再生以及骨骼再生手术，需要在能够维持一定形态的同时具有能够充分承受损伤部位压力的抗张强度和弹性以及拉伸率，而适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜相对于市售的对照组的再生膜呈现出了更加优秀的抗张强度和弹性以及拉伸率，所以能够确认其适合于作为牙科再生膜进行使用。

<试验例3>适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜的骨骼再生能力确认

1.试验方法

利用通过实施例1得到的适用本发明的利用蚕茧的牙科再生膜和作为对照组的胶原蛋白材料的再生膜以及PTFE(聚四氟乙烯，polytetrafluoro ethylene)材料的再生膜，移植到了家兔的骨骼缺损部位。

为了对移植再生膜之后所形成的新生骨骼进行确认，在手术第4周之后以及手术第8周之后进行了μ-CT(显微CT，micro-computerized tomography)拍摄和马松三色染色以及组织学分析。

2.试验结果

在将适用本发明的牙科再生膜和对照组的再生膜移植到骨骼缺损部位之后，通过μ-CT(显微CT，micro-computerized tomography)拍摄对新生骨骼的形成情况进行确认的结果如图6所示。图中以白色表示的部分为新形成的新生骨骼。

在手术后的第4周，在利用PTFE材料的再生膜进行手术的骨骼缺损部位很难确认到新生骨骼，而在利用胶原蛋白材料的再生膜进行手术的骨骼缺损部位形成了约1/3左右的新生骨骼。与此相反，在利用适用本发明的再生膜进行手术的骨骼缺损部位形成了约2/3左右的新生骨骼。

在手术后的第8周，在利用PTFE材料的再生膜进行手术的对照组仍然很难确认到在骨骼缺损部位中所形成的新生骨骼，与手术后的第4周时相比没有太大的变化。此外，在利用胶原蛋白材料的再生膜进行手术的对照组在骨骼缺损部位整体的2/3形成了新生骨骼，呈现出了比手术后的第4周时得到改善的结果。

与此相反，在利用适用本发明的再生膜进行手术的骨骼缺损部位的整个骨骼缺损部位都形成了新生骨骼，能够观察到比手术后的第4周时显著增加的新生骨骼。因此，适用本发明的再生膜相对于作为对照组使用的再生膜，在手术之后经过相同的时间时呈现出了非常明显的快速骨骼再生能力。

此外，通过进行马松三色染色确认其组织截面时的结果如图7所示。图7A是利用再生膜进行手术之后的第4周的组织截面，放大图像中以红色表示的部分代表因为Ca²⁺的沉积而开始转化成骨骼组织的部分。

在利用适用本发明的再生膜进行手术的组织截面中，可以观察到以红色表示的部分已经深入渗透到组织内部并在整个区域均匀分布的状态。这表示在利用适用本发明的再生膜进行手术的骨骼缺损部位，新生骨骼的形成作用非常活跃。

与此相反，在胶原蛋白材料的再生膜的放大图像中可以确认在一部分组织中分布有以红色表示的部分，而在PTFE材料的再生膜中则很难观察到以红色表示的部分。

图7B是利用再生膜进行手术之后的第8周的组织截面，放大图像中以蓝色表示的部分代表新生骨骼形成的部分。在利用适用本发明的再生膜进行手术的组织截面中，可以观察到在第4周时以红色表示的部分中已经形成了新生骨骼并转换成了蓝色。

与此相反，在利用胶原蛋白材料的再生膜进行手术的组织截面中虽然能够观察到以蓝色显示的新生骨骼，但在新生骨骼的周围还可以观察到以红色表示的部分，借此能够确认新生骨骼的形成还在进行过程中。在利用PTFE材料的再生膜进行手术的组织界面中可以观察到以红色表示的部分，可以确认新生骨骼的形成刚刚开始。如上所述的结果与如图6所示的通过μ-CT(显微CT，micro-computerized tomography)拍摄对新生骨骼的形成情况进行确认时的结果一致。

此外，对所形成的新生骨骼的比率进行组织学分析的结果图表如图8所示。图表中将P<0.05设定为统计学显著性水准，X轴代表所使用的再生膜，而Y轴代表所形成的新生骨骼的比率。

在利用适用本发明的再生膜对骨骼缺损部位进行手术时，在第4周时的新生骨骼比率为30％，而在第8周时为40％。在利用作为对照组使用的胶原蛋白材料的再生膜进行手术时，在第4周时的新生骨骼比率为15％，而在第8周时为20％。在利用PTFE材料的再生膜进行手术时，在第4周时的比率为0％，而在第8周时的比率为10％。借此，可以确认适用本发明的再生膜与作为对照组使用的再生膜相比，能够生成最多4倍左右的新生骨骼。

通过如上所述的结果可以得知，在将适用本发明的再生膜适用到骨骼缺损部位中时能够呈现出非常优秀的骨骼再生能力，非常适合于作为牙科再生膜使用。

上面着重对适用本发明的较佳实施例及试验例进行了说明，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员能够在本发明的技术范围之内，实现与上述本发明的详细说明不同形态的实施例及试验例。本发明的本质性技术范围由权利要求书决定，与其同等范围内的所有差异均包含于本发明的范围内。

【符号说明】

10：蚕茧

11：切开线1

13：内表面

15：切开线2

17：切开线3

20：第1厚度的蚕茧片

30：第2厚度的蚕茧片

31：内皮

33：中皮

35：外皮

Claims (16)

1.一种利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

通过将截面大于第1厚度的蚕茧平面分割成两个以上的适当形态而制造出上述蚕茧片。

2.根据权利要求1所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

通过将上述第1厚度的上述蚕茧片的厚度再次分割成两个以上的小于第1厚度的第2厚度而制造出上述蚕茧片。

3.根据权利要求2所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述对厚度进行分割所得的上述第2厚度的蚕茧片为上述蚕茧片的内皮。

4.根据权利要求2所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述对厚度进行分割所得的上述第2厚度的蚕茧片为上述蚕茧片的中皮。

5.根据权利要求2所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述对厚度进行分割所得的上述第2厚度的蚕茧片为上述蚕茧片的外皮。

6.根据权利要求3所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述蚕茧片经过灭菌处理。

7.根据权利要求4所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述蚕茧片经过灭菌处理。

8.根据权利要求5所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述蚕茧片经过灭菌处理。

9.根据权利要求6、权利要求7、权利要求8中的某一项所述的利用蚕茧的牙科再生膜，其特征在于：

上述蚕茧片经过包装处理。

10.一种利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于，包括：

步骤1，通过将截面大于第1厚度的蚕茧平面分割成两个以上的适当形态而制造出上述第1厚度的蚕茧片。

11.根据权利要求10所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于，还包括：

步骤2，通过将在上述步骤1中所制造出的上述第1厚度的蚕茧片的厚度分割成一个以上而制造出其厚度小于上述第1厚度的第2厚度的蚕茧片。

12.根据权利要求11所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于，还包括：

步骤3，对在上述步骤2中制造出的上述第2厚度的蚕茧片进行包装。

13.根据权利要求10以及权利要求11中的某一项所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于：

在上述各个步骤之前或之后进行至少一次以上的灭菌处理的步骤。

14.根据权利要求11所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于：

上述第2步骤中的上述第2厚度的蚕茧片为内皮。

15.根据权利要求11所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于：

上述第2步骤中的上述第2厚度的蚕茧片为中皮。

16.根据权利要求11所述的利用蚕茧的牙科再生膜的制造方法，其特征在于：

上述第2步骤中的上述第2厚度的蚕茧片为外皮。