CN107029293B - 一种引导骨再生心包胶原膜及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种引导骨再生心包胶原膜及其制备方法和用途。该心包膜通过独有的脱细胞技术并复合壳聚糖后进行交联。心包胶原膜的制备方法为：取猪心包去除大块脂肪，然后脱脂、浸碱、脱碱、酶解、复合、交联、消毒。该心包胶原膜可用作牙种植引导骨再生屏障隔离膜及口腔修复膜，其具有良好的生物相容性及致密性、高机械强度和优良的可控降解时间。

Description

一种引导骨再生心包胶原膜及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及化学化工、生物工程、医学、材料学领域，尤其涉及一种引导骨再生心包胶原膜及其制备方法和用途。
背景技术
上世纪50年代可渗透隔离膜用于脊柱中软组织修复并首次体现引导组织再生(guided tissue regeneration,GTR)的作用，80年代初第一次提到了引导组织再生的概念，随后根据GTR的推论骨组织的隔离膜引导再生技术被定义为引导骨再生(GBR)技术，它的原理是基于骨修复过程中的成骨细胞与成纤维细胞存在的竞争抑制现象，利用生物隔离膜将成纤维细胞隔离在骨缺损区外，成骨细胞在不受干扰的情况下完成骨缺损区域的成骨修复。这一技术的核心是生物隔离膜对软组织中成纤维细胞的阻挡，因此满足引导骨再生技术应用的生物膜应具备以下条件：良好的生物相容性和屏障功能、充足的空间维持能力、合理的生物降解时间以及临床易操作性。
引导骨再生膜分为不可吸收膜与可吸收膜两大类，其中不可吸收膜有聚四氟乙烯膜(expanded polytetrafluoroethylene,e-PTFE)、钛增强聚四氟乙烯膜(Ti-e-PTFE)、肽膜，这些高聚物材料具有良好的理化、热及机械性能，但由于其惰性原因致使体内不可降解，患者需进行二次手术将其取出，因此造成额外的手术费用及痛苦，并且延长了患者的愈合周期。可吸收膜克服了这一缺点得到广泛应用，但目前临床广泛应用的Bi-Gide胶原膜、海奥口腔修复膜、博特医用胶原膜等引导骨再生膜均存在机械性能差、降解时间短及骨诱导特性不理想等缺陷。
发明内容
一种引导骨再生心包胶原膜，其特征是：其由猪心包经过脱细胞后复合壳聚糖并交联而制成，复合过程中pH值的具体调节过程为用3.0％的醋酸在转鼓外溶解壳聚糖，并调节pH值至6.4-6.8，加入转鼓后控制pH值6.4-6.8转动30min，再用氢氧化钠溶液分多次调节pH值至7.5，转动60min，交联过程中pH值的具体调节过程为加入转鼓后首先控制pH值为6.4-6.8，转动20min，再用氢氧化钠溶液分多次调节pH值至8.0，转动40min，该心包胶原膜可用于牙种植引导骨再生屏障隔离膜以及颌面部修复、腭裂修复口腔修复膜。
本发明的目的在于提供一种引导骨再生心包胶原膜，它具有良好的生物相容性、可控生物降解性以及高机械强度，克服现有技术制备产品的不足。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述心包胶原复合材料的制备工艺流程包括：预处理→脱脂→浸碱→脱碱→酶解→复合→交联→PBS清洗→消毒
具体流程步骤如下：
(1)预处理：选取猪心包为原材料，去除表面脂肪，将心包放入烧杯内以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟，此时若再有脂肪组织出现，以剪刀和镊子锐性剔除，并再以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟；
(2)脱脂：将心包置于40℃的转鼓中，按照料液比3:1加入猪心包质量比0.4％的十二烷基磺酸钠，调节转速，转动1.5h后水洗2次；
(3)浸碱：调整转鼓温度为28℃，按照液比3:1加入猪心包质量比0.2％-1.4％的氢氧化钠，转动30min后每转10min停50min，总共转动16h，水洗2次；
(4)脱碱：调整转鼓温度为30℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比3.0％的氯化铵，转动1.5h，并且每隔30min测一次pH值，水洗2次；
(5)酶软化：调整转鼓温度为40℃，按照液比2:1先加入猪心包质量比0.3％-0.5％的胰酶转动20-40min，再加入猪心包质量比0.3％-0.6％的中性蛋白酶转动1-4h，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗3次；
(6)复合：调整转鼓温度为35℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比0.5％-2.0％的壳聚糖，并按照设定的pH值转动90min；
(7)交联：调整转鼓温度为30℃，按照液比2:1加入猪心包质量比0.2％的戊二醛，并按照一定的pH值转动60min，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗至中性；
(8)消毒：钴60辐照灭菌消毒。
通过上述方法制备的心包胶原膜抗张强度大于15MPa，孔隙率大于75％，体外模拟体内降解时间36-72h不等，表明该心包膜具有优良的机械强度，高孔隙率及可控生物降解性。
本发明与现有技术及产品相比，具有以下优点：
1.猪心包经过脱脂后游离于心包内部的脂肪进一步脱除干净，心包胶原网络结构得到疏松，并且脱脂后也利于其他试剂的渗透。
2.脱脂后的猪心包经过碱膨胀后胶原纤维更加疏松，并且碱液有消蚀作用，能够破坏细胞质成分，有利于去除部分免疫成分。
3.酶软化除去猪心包内部各种非胶原蛋白成分，同时酶还可以破坏细胞膜，使细胞内的脂质流出，软化猪心包，经过酶处理后的猪心包延展性更好
4.经过复合壳聚糖并交联后的猪心包具有优良的生物相容性，高机械强度及可控降解时间，用作引导骨再生膜及口腔修复膜可满足临床需求。
具体实施方式：
下面通过实例对本发明进行具体的描述
实施例1
1.预处理：选取猪心包为原材料，去除表面脂肪，将心包放入烧杯内以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟，此时若再有脂肪组织出现，以剪刀和镊子锐性剔除，并再以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟；
2.脱脂：将心包置于40℃的转鼓中，按照料液比3:1加入猪心包质量比0.4％的十二烷基磺酸钠，调节转速，转动1.5h后水洗2次；
3.浸碱：调整转鼓温度为28℃，按照液比3:1加入猪心包质量比0.6％的氢氧化钠，转动30min后每转10min停50min，总共转动16h，水洗2次；
4.脱碱：调整转鼓温度为30℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比3.0％的氯化铵，转动1.5h，并且每隔30min测一次pH值，水洗2次；
5.酶软化：调整转鼓温度为40℃，按照液比2:1先加入猪心包质量比0.3％的胰酶转动40min，再加入猪心包质量比0.4％的中性蛋白酶转动3h，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗3次；
6.复合：调整转鼓温度为35℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比1.0％的壳聚糖，并按照设定的pH值转动90min；
7.交联：调整转鼓温度为30℃，按照液比2:1加入猪心包质量比0.2％的戊二醛，并按照一定的pH值转动60min，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗至中性；
8.消毒：钴60辐照灭菌消毒。
实施例2
1.预处理：选取猪心包为原材料，去除表面脂肪，将心包放入烧杯内以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟，此时若再有脂肪组织出现，以剪刀和镊子锐性剔除，并再以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟；
2.脱脂：将心包置于40℃的转鼓中，按照料液比3:1加入猪心包质量比0.4％的十二烷基磺酸钠，调节转速，转动1.5h后水洗2次；
3.浸碱：调整转鼓温度为28℃，按照液比3:1加入猪心包质量比1.0％的氢氧化钠，转动30min后每转10min停50min，总共转动16h，水洗2次；
4.脱碱：调整转鼓温度为30℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比3.0％的氯化铵，转动1.5h，并且每隔30min测一次pH值，水洗2次；
5.酶软化：调整转鼓温度为40℃，按照液比2:1先加入猪心包质量比0.5％的胰酶转动20min，再加入猪心包质量比0.6％的中性蛋白酶转动2h，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗3次；
6.复合：调整转鼓温度为35℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比2.0％的壳聚糖，并按照设定的pH值转动90min；
7.交联：调整转鼓温度为30℃，按照液比2:1加入猪心包质量比0.2％的戊二醛，并按照一定的pH值转动60min，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗至中性；
8.消毒：钴60辐照灭菌消毒。
通过上述例子制备的引导骨再生心包胶原膜性能指标如下：
Figure BDA0001237958580000041

Claims (2)

1.一种引导骨再生心包胶原膜，其特征在于：所述引导骨再生心包胶原膜，其制备方法包括以下步骤：
(1)预处理：选取猪心包为原材料，去除表面脂肪，将心包放入烧杯内以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟，此时若再有脂肪组织出现，以剪刀和镊子锐性剔除，并再以去离子水反复冲洗3次，每次持续5分钟；
(2)脱脂：将心包置于40℃的转鼓中，按照料液比3:1加入猪心包质量比0.4％的十二烷基磺酸钠，调节转速，转动1.5h后水洗2次；
(3)浸碱：调整转鼓温度为28℃，按照液比3:1加入猪心包质量比0.2％-1.4％的氢氧化钠，转动30min后每转10min停50min，总共转动16h，水洗2次；
(4)脱碱：调整转鼓温度为30℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比3.0％的氯化铵，转动1.5h，并且每隔30min测一次pH值，水洗2次；
(5)酶软化：调整转鼓温度为40℃，按照液比2:1先加入猪心包质量比0.3％-0.5％的胰酶转动20-40min，再加入猪心包质量比0.3％-0.6％的中性蛋白酶转动1-4h，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗3次；
(6)复合：调整转鼓温度为35℃，按照液比2.5:1加入猪心包质量比0.5％-2.0％的壳聚糖，并按照设定的pH值转动90min；
(7)交联：调整转鼓温度为30℃，按照液比2:1加入猪心包质量比0.2％的戊二醛，并按照一定的pH值转动60min，水洗3次，并用缓冲液PBS水洗至中性；
(8)消毒：钴60辐照灭菌消毒；
复合过程中pH值的具体调节过程为用3.0％的醋酸在转鼓外溶解壳聚糖，并调节pH值至6.4-6.8，加入转鼓后控制pH值6.4-6.8转动30min，再用氢氧化钠溶液分多次调节pH值至7.5，转动60min；
交联过程中pH值的具体调节过程为加入转鼓后首先控制pH值为6.4-6.8，转动20min，再用氢氧化钠溶液分多次调节pH值至8.0，转动40min。
2.权利要求1所述的引导骨再生心包胶原膜的应用，其特征在于：所述心包胶原膜用于牙种植引导骨再生屏障隔离膜以及颌面部修复、腭裂修复口腔修复膜。
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