CN107261205A - 一种带电防粘连组织修复膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带电防粘连组织修复膜及其制备方法，其解决了技术问题，其含有铁电高分子聚偏氟乙烯、铁电高分子聚偏氟‑三氟乙烯或两者的复合物，本发明同时提供了其制备方法。本发明可广泛应用于外科手术用修复材料领域。

Description

一种带电防粘连组织修复膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及外科手术用修复材料技术领域，特别涉及一种带电防粘连组织修复膜及其制备方法。
背景技术
植入修复是目前治疗大范围组织缺损的主要手段。人工修复材料由于来源广泛、性能可控及成本低，在组织修复材料中受到广泛关注。然而，现有组织修复材料存在生物活性差，尤其对于不可吸收性植入材料存在材料与组织粘连不易去除、由此引起副作用等缺陷，最终导致临床长期修复效果差。
组织修复过程包括皮肤创伤愈合、神经修复、骨缺损修复等均存在损伤电位，大量研究证实损伤电位对组织修复具有重要作用，因此，对于组织修复材料而言，使材料带电将有利于促进组织快速愈合和功能修复。近年来，电活性材料成为研究热点和趋势，也是组织修复材料设计的新思路。
铁电聚合物如聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)、聚偏氟-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))等因具有内在的自发极化性能和生物相容性，目前广泛用于生物医用研究领域，同时具有良好的柔韧性和可加工性，使其具备良好的临床可操作性，成为当前带电生物医用材料研究的主流方向。
现有组织修复材料存在生物活性差，尤其对于同类不可吸收性植入材料存在材料与组织粘连不易去除、由此引起副作用等缺陷，最终导致临床长期修复效果差。
发明内容
本发明就是为了解决现有方法中存在的无组织诱导活性、易发生组织黏连等技术问题，提供一种带电且防止组织粘连的修复膜材料。
为此，本发明提供一种带电防粘连组织修复膜，其含有铁电高分子聚偏氟乙烯、铁电高分子聚偏氟-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))或两者的复合物。
优选的，带电防粘连组织修复膜为薄膜材料，其厚度为10μm～300μm。
优选的，带电防粘连组织修复膜还含有壳聚糖、透明质酸、胶原、明胶、丝素蛋白中的一种或多种。
优选的，带电防粘连组织修复膜还含有左旋聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚己内酯中的一种或多种。
本发明同时提供一种带电防粘连组织修复膜的制备方法，其通过有机溶剂溶解以及流延法完成。
优选的，带电防粘连组织修复膜的制备方法包括如下步骤：(1)取聚合物，加入有机溶剂，搅拌3h～8h使其完全溶解，得到聚合物溶液；(2)取所述步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于40℃～100℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料，膜厚为1μm～200μm；(3)将所述步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为1kV～30kV，极化距离为0mm～50mm，极化温度为25℃～150℃，极化时间为1min～60min，得到一种带电防粘连组织修复膜。
本发明效果在于，
(1)本发明采用铁电聚合物为主要成分，形成的膜材料结构均一、性能稳定，临床可操作性强。而且可以通过掺入生物相容性聚合物成分，在保持材料良好柔韧性的基础上，提高材料的生物活性。
(2)本发明所制得的膜材料由于材料内在的自发极化特性，经过极化处理后可使膜材料表面带有一定的极化电荷，并可保持良好稳定性。
(3)本发明所制得的带电膜材料与成骨相关细胞具有良好的亲和性，可促进成骨细胞的粘附、增殖和分化；体内植入后可见材料具有良好的诱导组织修复性能。
(4)本发明所制得的带电膜材料具有较强的疏水性(水接触角约为100度)，植入体内进行组织修复后不会与组织发生粘连，容易取出，防止粘连，极大地避免了材料残留引发的副作用。
(5)本发明所采用的制备工艺简单，可操作性强，能用于工业化生产。
综上所述，本发明所提供的带电防粘连组织修复膜在宏观性能和微观结构上均具有良好的性能，在骨修复过程中，为成骨相关细胞的粘附、生长和分化提供更适宜的电学微环境，同时不会发生组织粘连，避免材料残留；此外，该制备方法可使得组织修复膜具有良好的生物反应性，有助于进一步改善组织修复效果。
附图说明
图1为本发明实施例1所述组织修复膜材料的扫描电子显微镜照片；
图2为本发明实施例1所述组织修复膜材料的电滞回线图(剩余极化强度大约为5.5μC/cm2)；
图3为本发明实施例1所述组织修复膜材料的应力-应变曲线；
图4为本发明实施例1所述组织修复膜材料的水接触角图片；
图5为本发明实施例1所述组织修复膜材料的体外骨髓间充质干细胞培养1天后的扫描电子显微镜照片；
图6为本发明实施例1所述组织修复膜材料的体内修复骨缺损12周组织切片的光镜照片(修复膜与新生骨组织未发生粘连，便于取出)。
具体实施方式
本发明提供了一种带电防粘连组织修复膜及其制备方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
(1)称取1g P(VDF-TrFE)(65/35,mol％)，加入10mL有机溶剂DMF，搅拌6h使其完全溶解，得到聚合物P(VDF-TrFE)溶液；
(2)取步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于55℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料；
(3)将步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为15kV，极化距离为15mm，极化温度为25℃，极化时间为30min。
通过以上步骤所得的带电防粘连组织修复膜材料主要成分为聚合物P(VDF-TrFE)，其为薄膜状材料，膜厚为60μm。
实施例2
(1)称取1g聚合物PVDF，加入10mL有机溶剂DMF，搅拌8h使其完全溶解，得到聚合物PVDF溶液；
(2)取步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于50℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料；
(3)将步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为13kV，极化距离为15mm，极化温度为80℃，极化时间为20min。
通过以上步骤所得的带电防粘连组织修复膜材料主要成分为聚合物PVDF，其为薄膜状材料，膜厚为50μm。
实施例3
(1)称取1g聚合物P(VDF-TrFE)(70/30,mol％)和1g聚合物PLLA，加入20mL有机溶剂DMF，搅拌8h使其完全溶解，得到聚合物P(VDF-TrFE)/PLLA混合溶液；
(2)取步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于60℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料；
(3)将步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为18kV，极化距离为20mm，极化温度为60℃，极化时间为30min。
通过以上步骤所得的压电活性骨修复复合材料含有聚合物P(VDF-TrFE)和聚合物PLLA，其为薄膜状材料，膜厚为70μm，聚合物P(VDF-TrFE)和聚合物PLLA在复合膜材料中的质量含量各为50％。
实施例4
(1)称取1g聚合物P(VDF-TrFE)(75/25,mol％)和1g天然聚合物壳聚糖，加入20mL有机溶剂DMF，搅拌7h使其完全溶解，得到聚合物P(VDF-TrFE)/壳聚糖混合溶液；
(2)取步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于50℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料；
(3)将步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为15kV，极化距离为12mm，极化温度为40℃，极化时间为40min。
通过以上步骤所得的压电活性骨修复复合材料含有聚合物P(VDF-TrFE)和天然聚合物壳聚糖，其为薄膜状材料，膜厚为80μm，聚合物P(VDF-TrFE)和天然聚合物壳聚糖在复合膜材料中的质量含量各为50％。

Claims (6)

1.一种带电防粘连组织修复膜，其特征是所述带电防粘连组织修复膜含有铁电高分子聚偏氟乙烯、铁电高分子聚偏氟-三氟乙烯或两者的复合物。
2.根据权利要求1所述的带电防粘连组织修复膜，其特征在于所述带电防粘连组织修复膜为薄膜材料，其厚度为10μm～300μm。
3.根据权利要求1所述的带电防粘连组织修复膜，其特征在于所述带电防粘连组织修复膜还含有壳聚糖、透明质酸、胶原、明胶、丝素蛋白中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的带电防粘连组织修复膜，其特征在于所述带电防粘连组织修复膜还含有左旋聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚己内酯中的一种或多种。
5.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的带电防粘连组织修复膜的制备方法，其特征在于：所述带电防粘连组织修复膜通过有机溶剂溶解以及流延法完成。
6.根据权利要求5所述的带电防粘连组织修复膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)取聚合物，加入有机溶剂，搅拌3h～8h使其完全溶解，得到聚合物溶液；
(2)取所述步骤(1)所得溶液于流延机中流延，将所得流延膜置于40℃～100℃温度下烘干，使溶剂完全挥发，得到一种组织修复膜材料，膜厚为1μm～200μm；
(3)将所述步骤(2)所得膜材料经过极化处理，极化参数包括：极化电压为1kV～30kV，极化距离为0mm～50mm，极化温度为25℃～150℃，极化时间为1min～60min，得到一种带电防粘连组织修复膜。
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