CN107432954A - 一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，本发明的一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，包括如下步骤：（1）原料选择；（2）预处理；（3）材料处理；（4）材料加工；（5）材料成品保存。本发明专利材料选用可寄生于人体或动物体内的蛔虫，以蛔虫的体壁囊为原料，经加工处理后制成可供人体移植的生物医用材料，材料组织相容性好，可以替代人体自身组织及部分功能。

Description

一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法。
背景技术
外科手术是临床上最常见的一种治疗手段，植入类医疗器械做为病理组织或器官的替代物，发挥着不可或缺的作用。当人体组织或器官发生异常时，通常需要对病变器官进行夹闭、造瘘、限压、支撑、止血、塑形、重建等操作，这时就需要用到大量的医疗器械产品。
随着临床使用对医疗器械要求的不断提高，近年来医疗器械领域也取得了巨大的发展，各种新型植入类的医疗器械不断涌现，目前已做为植入类的医疗器械的原料已由最开始的简单无机物，向着高分子类材料、生物组织类材料发展。
目前临床上使用比较多的植入类医疗器械主要包括动物源性医疗器械及高分子类医疗器械，动物源性的医疗器械其原材料主要取自人或猪、牛等食用动物的组织，在保留动物组织结构的前提下通过特殊技术处理去除抗原后移植入人体内部；高分子类医疗器械原料主要由聚乙烯、聚乙醇酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯乙烷、膨体聚四氟乙烯等材料。
动物源性医疗器械虽然组织结构与人体类似，但是普遍存在人畜共患病的风险，而且为了避免这类风险，必须要增加一个终末灭菌、灭病毒的过程。具体到动物组织为原料的医疗器械，在各个科室的使用中，也都存在着各自的不足。而高分子类植入医疗器械生物相容性、组织适应性均不如动物源性产品，而且可吸收性差，有些甚至引起严重的慢性炎症、纤维化等不良反应。
为了开发更有优势的医疗器械产品，本发明专利以可寄生于人体及多种动物的蛔虫体壁囊为原料，经过处理加工去除抗原以后，制备成为可以移植入人体内部的医疗器械，预期用途包括人工血管、人工神经鞘管、人工尿道、植入载体等等，体壁囊剖开后也可做为小面积敷料类产品的替代物，或者复合后制成可以满足大面积使用的敷料类产品。
我们的新型去抗原生物类医用植入材料及其制备方法属于首创，在中华人民共和国国家专利局官方网站检索中，未发现有同类相似研究。
目前常见高分子类医疗器械在使用过程中均存在各自的不足，如脑膜类产品存在粘连、渗漏、与脑表面适应性差、易引起感染等情况，人工尿道易引起尿道狭窄阻塞，人工血管抗凝性差、长期通畅率、易引起血管内膜增生等；动物源性医疗器械产品虽然在使用及效果更有优势，但也有诸如存在人畜共患病的风险等问题。
目前，缺乏一种生物相容性更好可以替代人体自身组织及部分功能的新型生物类脱细胞植入材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以替代人体自身组织及部分功能的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）原料选择：选用体长为小于40cm活的猪蛔虫，雌雄不限，虫体死亡后应在1-3小时内使用；
（2）预处理：取材后人工处死，然后按照预期产品将虫体剪断或剖开，用清洗液清洗干净后尽量去除体壁腔内容物，初步获得所需原材料；
（3）材料处理：处理后的蛔虫体壁囊经表面活性剂及蛋白酶处理后，得到具有三维立体结构的生物支架；
（4）材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为人工神经鞘管、人工血管、成管状医用材料、人工尿道或生物类材料导尿管、加工成敷料类材料、植入材料载体或缓释材料载体；
（5）材料成品保存：制备的各种不同应用领域的医用材料，所述保持方式为干态保存或湿态保存，制得新型生物类脱细胞植入材料。
进一步地，在步骤（2）中，所述清洗液为生理盐水、灭菌注射用水或去离子水中的一种或几种的组合。
进一步地，在步骤（3）中，所述表面活性剂为triton-100、SD、SDS中的一种或几种的组合，所述蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或几种的组合。
更进一步地，在步骤（4）中，所述人工神经鞘管为长度小于5cm；所述人工血管为直径小于1cm，长度小于40cm；所述人工血管的形状可为管型或锥形；所述加工成敷料类材料为小于1.5-2cm*40cm。
进一步地，在步骤（5）中，所述保存液成份为注射用生理盐水、灭菌去离子水或灭菌注射用水中的一种或几种的组合。
进一步地，在步骤（5）中，根据预期目的不同制备的各种不同应用领域的医用材料，如果选用干态保存，材料进处理后，得到材料中间品后，经冷冻干燥机处理后进行包装保存；如果选用湿态保存，材料中间品直接保存于保存液并放于冰箱内0-4℃保存，制得新型生物类脱细胞医用植入材料。
有益效果：本发明生物相容性更好可以替代人体自身组织及部分功能，专利材料选用可寄生于人体或动物体内的蛔虫，以蛔虫的体壁囊为原料，经加工处理后制成可供人体移植的生物医用材料，材料组织相容性好。与现有技术相比，本发明具有如下优点:
（1）材料本身属于动物组织，与人体组织结构及成份接近，移植于人体后更有利于人体自身缺损组织的修复。本发明所用材料为可寄生于人体或动物体内的蛔虫，因其在正常状态也可与人体组织共存，并且可存在于人体内的消化道、肝脏、肺等部位，因而生物相容性比较好；另外虫体材料本身也属于动物组织，因此形态结构与人体组织无太大差异，植入机体后更有利于缺损或受伤组织再生修复，并且可以诱导人体组织沿材料的形状结构生长；还有蛔虫体壁囊具有较好的强度和韧性，满足做为动物源性医疗器械原材料的要求。
（2）人工血管：现代医学应用中，小于6mm的人工血管替代物一直未获得满意的临床效果，该发明有望填补这一领域的空白，弥补高分子材料类人工血管无小直径（＜6mm）的不足，材料本身结构与血管组织类似，易于加工制备，材料本身光滑，使用后不易形成血栓，稳定性好，同时可诱导血管上皮细胞沿材料方向爬行，利于缺损血管组织修复生长。
（3）加工成敷料类材料：可为口腔修复膜、组织修复膜等使用，较宽创面修复时，可将材料首先进行复合，加工成需要的大小后再使用。
（4）人工神经鞘管：外周神经缺损发病率高，对人的活动及生活都会造成较大的影响，目前临床使用的神经导管一般是高分子材料及生物类材料，高分子材料与机体无物质交换，一般也无法吸收，长期存在机体内会产生一系列不良影响，多需要二次手术取出；异种动物源性胶原类材料一般仅适用于小于2cm的神经缺损，同种神经修复材料也仅适用于小于5cm的神经缺损，且修复过程慢，修复效果不明显，与上述材料相比，本发明材料具有明显的优势。
（5）人工尿道或生物类材料导尿管：开放性尿道成形术是目前尿道缺损最主要、效果最好的治疗方法，尿道端端吻合术修复尿道较其他术式成功率高，然而，如果前尿道狭窄>2cm，尤其是阴茎狭窄，不能仅采用切除狭窄段进行尿道端端吻合这一术式，必须引入其他组织替代缺损尿道。人工尿道要有较强的耐腐蚀性，而且不易引起尿道缺损修复部位增生造成狭窄，目前应用于尿道修复的生物类支架材料有小肠粘膜下层、膀胱粘膜下层等，其效果均不是十分理想，如果用自身组织进行尿道修复的话，材料受限、二次创伤等也是难以避免。本发明材料的应用，可成功避免该类问题。
（6）植入或缓释载体：本发明材料组织耐受性好，可有效保护植入物到达消化道后段、皮下或机体其它部位的靶器官，并且可根据植入物大小尺寸进行特殊定制。
附图说明
图1为本发明的加工成管状医用材料的结构示意图；
图2为本发明的加工成敷料类材料的结构示意图。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1
本发明的一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，所述新型生物类脱细胞植入材料包括如下步骤：
（1）本发明原料：选用体长小于40cm活的猪蛔虫，雌雄不限，虫体死亡后应在3小时内使用；
（2）预处理：取材后人工处死，然后按照预期产品将虫体剪断或剖开，用清洗液清洗干净后尽量去除体壁腔内容物，初步获得所需原材料；
所述清洗液为生理盐水。
（3）材料处理：处理后的蛔虫体壁囊经表面活性剂及蛋白酶处理后，得到具有三维立体结构的生物支架；
所述表面活性剂为triton-100，所述蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的两种的组合。
（4）材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为人工血管；
人工血管：材料加工制成后，可以暂时性或永久性替代因先天畸形、心脑血管病等引起的动脉或静脉缺损。除小血管领域的应用外，该发明材料也适用于主动脉或静脉血管破裂修补等手术。（大血管替代因材料自身直径不大，临床使用主要适用于修补破损大血管，小血管除修补作用外，替代作用的效果更加显著）。
所述人工血管为直径小于1cm，长度在小于40cm；所述人工血管的形状为管状或锥形；
（5）材料成品保存：根据预期目的不同制备的各种不同应用领域的医用材料，可选用干态或湿态保存，如果选用干态保存，材料进处理后，得到材料中间品后，经冷冻干燥机处理后进行包装保存；如果选用湿态保存，材料中间品直接保存于保存液并放于冰箱内（0-4℃）保存，制得新型生物类脱细胞植入材料。
所述保存液成份为注射用生理盐水和灭菌去离子水中的两种的组合。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
本发明的一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，所述新型生物类脱细胞植入材料包括如下步骤：
在步骤（1）中，本发明原料：选用体长小于40cm活的猪蛔虫，雌雄不限，虫体死亡后应在1小时内使用；
在步骤（2）中，预处理：取材后人工处死，然后按照预期产品将虫体剪断或剖开，用清洗液清洗干净后尽量去除体壁腔内容物，初步获得所需原材料；
所述清洗液为生理盐水、灭菌注射用水和去离子水中的三种的组合。
在步骤（3）中，材料处理：处理后的蛔虫体壁囊经表面活性剂及蛋白酶处理后，得到具有三维立体结构的生物支架；所述表面活性剂为SD、SDS中的两种的组合，所述蛋白酶为胃蛋白酶。
（4）材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为人工神经鞘管；
人工神经鞘管：可应用于小于5cm的外周神经损伤修复，使用后两端断端神经沿材料管内壁相向生长，为神经修复提供相对密闭的微环境，可以防止阻碍神经轴突生长的其他细胞长入，且蛔虫体壁囊内面更有利于神经组织修复时生长爬行。
所述人工神经鞘管为长度小于5cm。
在步骤（5）中，材料成品保存：根据预期目的不同制备的各种不同应用领域的医用材料，如果选用湿态保存，材料中间品直接保存于保存液并放于冰箱内（0-4℃）保存，制得新型生物类脱细胞植入材料。
所述保存液成份为注射用生理盐水。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
本发明的一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，所述新型生物类脱细胞植入材料包括如下步骤：
在步骤（1）中，本发明原料：选用体长为38cm活的猪蛔虫，雌雄不限，虫体死亡后应在2小时内使用；
在步骤（2）中，预处理：取材后人工处死，然后按照预期产品将虫体剪断或剖开，用清洗液清洗干净后尽量去除体壁腔内容物，初步获得所需原材料；
所述清洗液为灭菌注射用水。
在步骤（3）中，材料处理：处理后的蛔虫体壁囊经表面活性剂及蛋白酶处理后，得到具有三维立体结构的生物支架；所述表面活性剂为SD，所述蛋白酶为胰蛋白酶。
（4）材料加工：根据预期用途，将材料加工产品，所述产品为成管状医用材料；
本材料制成成本以后，会根据直径或者长宽等的不同划分为不同的规格，产品示例图如下：
如图1所示，加工成管状医用材料，其长度小于44cm，直径小于1cm。
在步骤（5）中，材料成品保存：根据预期目的不同制备的各种不同应用领域的医用材料，如果选用干态保存，材料进处理后，得到材料中间品后，经冷冻干燥机处理后进行包装保存；制得新型生物类脱细胞植入材料。
所述保存液成份为注射用生理盐水。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：
在步骤（4）中，材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为人工尿道或生物类材料导尿管；
人工尿道或生物类材料导尿管：本发明本身属于管状材料，其直径及长度可满足不同大小、性别的人尿道缺损修复的需求，本材料既可能有利于促进尿道上皮的增生与修复，抑制瘢痕形成，也可能有利于防止术后尿道再狭窄，有望达到修复可靠、术后并发症少、成功率高、功能重建完全等要求，有可能进行临床转化应用。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：
在步骤（4）中，材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为加工成敷料类材料；
加工成敷料类材料：一些特殊部位的创伤或者医疗手段，需要暂时性或长期具有屏障保护作用的膜类材料，蛔虫体壁囊材料本身存在与机体组织，生物相容性好，耐腐蚀消化，屏障保护作用确实，是十分理想的加工成敷料类材料材料。这类材料目前有口腔修复膜、防黏连膜，创伤修复膜等等。
如图2所示，加工成敷料类材料，其长度小于44cm，材料未复合之前宽度小于3cm，或者这个范围以内的其他形状；经多层复合后，宽度可根据实际情况增加。所述加工成敷料类材料为1.5cm*40cm或更宽。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：
在步骤（4）中，材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为植入材料载体或缓释材料载体；
植入材料载体或缓释材料载体：蛔虫体壁囊可耐受消化道消化液，可做为消化道后端微型医用机器人、特殊器械、药物等进入靶部位的载体材料，另外蛔虫本身可在体内移行，可在皮下、肌肉、甚至肝脏、肺脏等重要器官内长期存在，因此也可以成为某些植入材料的载体，如皮下植入避孕棒等产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）原料选择：选用体长为小于40cm活的猪蛔虫，雌雄不限，虫体死亡后应在1-3小时内使用；
（2）预处理：取材后人工处死，然后按照预期产品将虫体剪断或剖开，用清洗液清洗干净后尽量去除体壁腔内容物，初步获得所需原材料；
（3）材料处理：处理后的蛔虫体壁囊经表面活性剂及蛋白酶处理后，得到具有三维立体结构的生物支架；
（4）材料加工：根据预期用途，将材料加工成相应的规格的产品，所述产品为人工神经鞘管、人工血管、成管状医用材料、人工尿道或生物类材料导尿管、加工成敷料类材料、植入材料载体或缓释材料载体；
（5）材料成品保存：制备的各种不同应用领域的医用材料，所述保存方式为干态保存或湿态保存，制得新型生物类脱细胞植入材料。
2.根据权利要求1所述的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述清洗液为生理盐水、灭菌注射用水或去离子水中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述表面活性剂为triton-100、SD、SDS中的一种或几种的组合，所述蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，所述人工神经鞘管为长度小于5cm；所述人工血管为直径小于1cm，长度小于40cm；所述人工血管的形状可为管型或锥形；所述加工成敷料类材料为小于1.5-2cm*40cm。
5.根据权利要求1所述的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于：在步骤（5）中，所述保存液成份为注射用生理盐水、灭菌去离子水或灭菌注射用水中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1至4任一项所述的新型生物类脱细胞植入材料的制备方法，其特征在于：在步骤（5）中，根据预期目的不同制备的各种不同应用领域的医用材料，如果选用干态保存，材料经处理后，得到材料中间品后，经冷冻干燥机处理后进行包装保存；如果选用湿态保存，材料中间品直接保存于保存液并放于冰箱内（0-4℃）保存，制得新型生物类脱细胞植入材料。
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