CN108042841A - 一种生物敷料及其制备方法与用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物敷料及其制备方法与用途,该生物敷料为丝素蛋白、羧甲基纤维素钠和明胶形成的共混膜,所述生物敷料不仅具有生物可降解性,还可促进组织修复;此外,上述生物敷料与自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞相结合,赋予所述生物敷料良好的生物活性,并进行白癜风的移植治疗,其与白癜风皮损创面的生物相容性较好,自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞在本发明的生物敷料上的细胞成活率较高,因此可将自体表皮细胞悬液移植到本发明的生物敷料上并覆盖在白癜风皮损创面上,从而避免细胞悬液流淌,实现细胞悬液驻留,最终实现白癜风皮损创面的自体表皮细胞的成功移植。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域,具体涉及一种生物敷料及其制备方法与用途。
背景技术
白癜风是一种皮肤色素脱失性疾病,发病率为1%~2%,好发于年青人,多见于面、颈、四肢等暴露部位,常常给病人造成巨大的精神压力和身心创伤。随着经济的发展,人们对美的要求越来越高,皮肤颜色作为美容的“门面”更多地受到人们的关注。
白癜风的基本病理变化表现为皮损部位黑素细胞数目的减少或者消失,目前传统的治疗白癜风的方法主要为自体表皮移植法、自体黑素细胞移植法和自体表皮细胞悬液移植法。自体表皮移植法和自体黑素细胞移植法的治疗机理为:将自体表皮或黑素细胞从健康皮肤移植到无黑素细胞的白斑区,黑素细胞移植成活后产生黑素,实现白斑区的复色。然而,自体表皮移植法存在移植后复色不均、不易融合且移植面积小的缺陷;黑素细胞分离或培养均需要较长的时间,费用较高,且在黑素细胞移植时,由于细胞悬液容易流淌,易造成黑素细胞丢失而影响移植效果。自体表皮细胞悬液移植法则是将切取的表皮用胰酶消化后制备成表皮细胞悬液,在未经培养的状态下进行移植,因表皮细胞悬液含有黑素细胞和角朊细胞,从而达到移植治疗白癜风的目地,自体表皮细胞悬液移植法移植后复色均匀、较易融合、移植面积较大,且无需培养费用较低,但是在移植过程中仍然存在细胞悬液流淌、黑素细胞不易在创面上停留的缺陷,最终导致移植失败。
由于生物敷料可覆盖皮肤创面,将细胞悬液喷洒至生物敷料上可避免细胞悬液流淌,因此,皮损创面与生物敷料面双面种植移植方法是目前相对理想的移植方法。敷料是能起到暂时保护伤口、防止感染、促使愈合的医用材料。生物敷料是在Winter等提出的创伤修复“湿润愈合”理论基础上发展起来的新型创面修复及保护材料。与传统敷料相比,生物敷料具有降低感染、提高创面愈合质量、减轻病人的痛苦以及方便医护人员操作等优点,因此得到了人们的青睐。在白癫风的表皮细胞悬液移植治疗过程中,其黑素细胞在生物敷料上的存活率是影响移植是否成功的关键因素之一,而影响黑素细胞在生物敷料上的存活率的关键则是采用的生物敷料与黑素细胞的相容性。丝素蛋白是由蚕茧缫丝脱胶得到的纤维状蛋白质,组织相容性好且对细胞生长有极佳的促进作用,是制造生物医学材料的较理想的原料,但单纯的丝素膜在水中易溶易碎,不具有实用性,因此,目前对于丝素蛋白膜的研究仅仅在于与其它成分配合以提高其断裂强度、伸长率、透水透气率等方面,对于得到的复合膜的生物相容性不作研究,尤其对于复合膜与黑素细胞的相容性就更不曾关注。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中缺少由丝素蛋白形成的生物敷料的生物相容性的研究,且没有适合用于白癜风皮损创面生物敷料的报道的缺陷,从而提供一种生物敷料及其制备方法与用途。
一种生物敷料,所述生物敷料为由丝素蛋白、羧甲基纤维素钠和明胶形成的共混膜。
一种上述生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉溶解于由CaCl2、CH2CH2OH和 H2O形成的三元体系中,进行透析、浓缩、离心,得到丝素蛋白水溶液;
(3)向步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液中加入羧甲基纤维素钠水溶液和明胶水溶液,搅拌、发泡、铺平、冻干后形成三维的多孔支架膜,即为所述生物敷料。
步骤(1)中,所述Na2CO3水溶液的质量浓度为0.1~0.3%。
步骤(2)中,所述三元体系中,CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为 1:2:8。
步骤(2)中,所述得到的丝素蛋白水溶液的质量浓度为1.8~2.2%。
步骤(3)中,所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量浓度为1.8~2.2%,所述明胶溶液水溶液的质量浓度为9~11%,所述丝素蛋白水溶液:羧甲基纤维素钠水溶液:明胶水溶液的体积比为100:30:10。
步骤(3)中,搅拌1.5~2.5h,发泡15~25min。
步骤(3)中,还包括将三维的多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
上述生物敷料,或者上述制备方法制备得到的生物敷料在制备治疗白癜风皮损创面覆盖物中的用途。
与现有技术相比,本发明的上述技术方案具有如下优点:
本发明所述的生物敷料,其为丝素蛋白、羧甲基纤维素钠和明胶共混膜,其不仅具有生物可降解性,还可促进组织修复;同时,此生物敷料为三维多孔支架膜,可为皮肤上皮细胞的爬行生长提供支架作用,帮助创面快速上皮化,促进创面周围组织的生长,加速创面愈合过程,且此生物敷料的结构透气、透水,有利于创面的清洁并保持湿润状态。此外,通过研究发现,自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞在本发明的生物敷料上的细胞成活率较高,所述的生物敷料与自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞相结合,赋予所述生物敷料良好的生物活性,不仅避免了细胞悬液流淌,实现细胞悬液驻留,且与黑素细胞和角朊细胞的生物相容性好,因此可将自体表皮细胞悬液移植到本发明的生物敷料上并覆盖在白癜风皮损创面上,实现白癜风皮损创面的自体表皮细胞的成功移植。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
图1为本发明实验例2中随机抽取一位治疗效果显著的白癜风患者的脖颈皮损创面治疗前后皮肤恢复情况图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.2%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析3天,而后浓缩、离心,得到浓度为 2wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为2%的羧甲基纤维素钠水溶液和10mL质量浓度为10%的明胶水溶液,进行机械搅拌2h,而后加入发泡器中发泡20min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本实施例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
实施例2
本实施例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.1%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析2.5天,而后浓缩、离心,得到浓度为2.2wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为1.8%的羧甲基纤维素钠水溶液和10mL质量浓度为11%的明胶水溶液,进行机械搅拌1.5h,而后加入发泡器中发泡25min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本实施例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
实施例3
本实施例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.3%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析4天,而后浓缩、离心,得到浓度为 1.8wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为2.2%的羧甲基纤维素钠水溶液和10mL质量浓度为9%的明胶水溶液,进行机械搅拌2.5h,而后加入发泡器中发泡15min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本实施例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
实施例4
本实施例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.15%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析2天,而后浓缩、离心,得到浓度为 2.1wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为1.9%的羧甲基纤维素钠水溶液和10mL质量浓度为10.5%的明胶水溶液,进行机械搅拌1.8h,而后加入发泡器中发泡19min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本实施例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
实施例5
本实施例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.28%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析3天,而后浓缩、离心,得到浓度为 1.9wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为2.1%的羧甲基纤维素钠水溶液和10mL质量浓度为9.5%的明胶水溶液,进行机械搅拌2.2h,而后加入发泡器中发泡21min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本实施例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
对比例1
本对比例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.2%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析3天,而后浓缩、离心,得到浓度为 2wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 30mL质量浓度为2%的羧甲基纤维素钠水溶液进行机械搅拌2h,而后加入发泡器中发泡20min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本对比例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
对比例2
本对比例提供的生物敷料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于质量浓度为0.1%的Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉加入CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8的三元溶剂中进行透析2.5天,而后浓缩、离心,得到浓度为2.2wt%的丝素蛋白水溶液;
(3)取100mL步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液,并向其中加入 10mL质量浓度为11%的明胶水溶液,进行机械搅拌1.5h,而后加入发泡器中发泡25min,倒入平底模具中铺平,最后在冻干机中冻干形成三维多孔支架膜,即为生物敷料。
在本对比例中,还包括将冻干后形成的三维多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
实验例1
研究自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞在本发明实施例制得的生物敷料上的细胞成活率
1、实验目的
研究自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞在本发明实施例制得的生物敷料上的细胞成活率。
2、实验方法
2.1自体表皮细胞悬液的制备
将1cm×2cm全层皮肤用中性分离酶4℃孵育过夜后,用镊子将表皮从真皮表面分离,分离下来的表皮用浓度为0.5g/L的胰酶和浓度为0.2g/L的 EDTA继续消化,而后震荡、离心即获得自体表皮细胞悬液。将此自体表皮细胞悬液置于角质细胞无血清培养基中培养20天,经测定,培养后的自体表皮细胞悬液中黑素细胞的密度为0.5×106个/mL,角朊细胞的密度为4.4 ×106个/mL。
2.2自体表皮细胞悬液的移植
分别取10mL自体表皮细胞悬液移植至本发明实施例1-4与对比例1-2 中的生物敷料上,分别测定2h、6h后各生物敷料上的黑素细胞与角朊细胞的数量。结果如表1所示。
3、实验结果
表1各生物敷料上黑素细胞与角朊细胞的数量
由表1可知,自体表皮细胞悬液中的黑素细胞和角朊细胞在本发明实施例1-4制得的生物敷料上的细胞成活率较高。
实验例2
研究本发明制备得到的生物敷料喷洒上自体表皮细胞悬液后对白癜风患者皮损创面的治疗效果
1、实验目的
研究本发明制备得到的生物敷料喷洒上自体表皮细胞悬液后对白癜风患者皮损创面的治疗效果。
2、实验方法
2.1临床资料
选择60例白癜风患者作为受试者,其中男34例,女26例,年龄为29~80 岁;病程为7月~39年;其临床症状为:患者皮肤一处或多处患有色素脱失斑,斑色可为乳白色或浅粉色,且表面光滑无皮疹。
2.2治疗方法
将实验例1制得的自体表皮细胞悬液分别喷洒种植皮损创面和生物敷料的覆盖面,将搭载黑素细胞和角朊细胞的生物敷料面覆盖皮损创面。
2.3疗效评价标准
(1)治愈:色素脱失斑完全消失,皮肤恢复正常颜色,生活、工作恢复正常,随访3月无复发;
(2)显效:色素脱失斑基本消失,斑色接近正常皮肤颜色,但仍比正常肤色略浅;
(3)有效:色素脱失斑有减轻或改善,但病情不稳定,停药后有复发;
(4)无效:色素脱失斑无明显好转,甚或加重。
3、实验结果
治疗4周后,上述受试者中,治愈20例,显效29例,有效10例,无效1例,愈显率为82%,治疗率为98.3%。
随机抽取一位治疗效果显著的白癜风患者,其脖颈皮损创面治疗前后皮肤恢复情况如图1所示。
4、实验结论
本发明制备得到的生物敷料种植上自体表皮细胞悬液后对白癜风皮损创面具有很好的治疗效果。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种生物敷料,其特征在于,所述生物敷料为由丝素蛋白、羧甲基纤维素钠和明胶形成的共混膜。
2.一种权利要求1所述生物敷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将蚕丝置于Na2CO3水溶液中脱去丝胶、洗净并干燥得到丝素蛋白粉;
(2)将步骤(1)得到的丝素蛋白粉溶解于由CaCl2、CH2CH2OH和H2O形成的三元体系中,进行透析、浓缩、离心,得到丝素蛋白水溶液;
(3)向步骤(2)制备得到的丝素蛋白水溶液中加入羧甲基纤维素钠水溶液和明胶水溶液,搅拌、发泡、铺平、冻干后形成三维的多孔支架膜,即为所述生物敷料。
3.根据权利要求2所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述Na2CO3水溶液的质量浓度为0.1~0.3%。
4.根据权利要求2或3所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述三元体系中,CaCl2:CH2CH2OH:H2O的摩尔比为1:2:8。
5.根据权利要求2-4任一项所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述得到的丝素蛋白水溶液的质量浓度为1.8~2.2%。
6.根据权利要求2-5任一项所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量浓度为1.8~2.2%,所述明胶溶液水溶液的质量浓度为9~11%,所述丝素蛋白水溶液:羧甲基纤维素钠水溶液:明胶水溶液的体积比为100:30:10。
7.根据权利要求2-6任一项所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,搅拌1.5~2.5h,发泡15~25min。
8.根据权利要求2-7任一项所述的生物敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,还包括将三维的多孔支架膜剪裁,包装,灭菌的步骤。
9.权利要求1所述的生物敷料,或者权利要求2-8任一项所述制备方法制备得到的生物敷料在制备治疗白癜风皮损创面覆盖物中的用途。
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CN111686297A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-22 | 广州创赛生物医用材料有限公司 | 一种抗菌活性敷料及其制备方法 |
CN113398313A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-17 | 上海大学 | 一种作用创面的多层结构复合敷料及其制备方法 |
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CN103418022A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-04 | 江苏海泽医疗科技发展有限公司 | 一种复合多功能生物止血材料及其制备方法 |
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Patent Citations (2)
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CN115282324B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-02-23 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 一种丝素蛋白水凝胶敷料及其制备方法和应用 |
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