CN108744039A - 一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物材料领域，公开了一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架及其制备方法。本发明将聚羟基丁酸己酯和聚乙烯醇进行复配，制备所得的复合支架综合了两者优点，既具备聚羟基丁酸己酯的良好生物降解与组织相容性等性能，又能获得聚乙烯醇赋予的优异力学强度和细胞亲和性等性能。基于协同增强机理，复合支架具有比单一组分更优越的性能。当复合支架作为组织工程前交叉韧带的支架时，复合支架的组织相容性与细胞亲和性好、力学性能高、降解周期长，可满足韧带组织重建所需的时间及稳定性等要求，确保韧带重建过程顺利完成。

Description

一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架及其制备方法
技术领域
本发明属于生物材料领域，特别涉及一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架及其制备方法。
背景技术
作为膝关节内的重要结构，前交叉韧带维持膝关节稳定，阻止胫骨前移，对膝关节的运动有重要影响。但是，其损伤后几乎是难以自愈，这对于关节稳定是十分不利的。一般而言，损伤的后果包括立即引起关节的不稳定和远期膝关节的退变，从而严重影响膝关节运动，甚至导致残障。另外，人们已证实韧带损伤是诱发骨性关节炎的重要早期因素之一。目前，治疗方法主要为手术置换重建前交叉韧带。但是，自体组织置换的来源有限，往往会导致供区部位的并发症，且需要二次手术；同种异体组织置换存在疾病传染的风险和免疫排斥的问题(Elder B D，Eleswarapu S V，Athanasiou K A.Extraction techniques forthe decellularization of tissue engineered articular cartilage constructs[J].Biomaterials，2009，30(22)：3749-3756.)。
人工前交叉韧带重建是日益兴起的一种治疗方法，其具有无来源限制、无疾病传播风险等优点。尽管如此，临床使用的人工韧带大多数是商品化永久替代性韧带，其存在疲劳断裂的可能性。当前，由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维构成的先进性韧带加强系统在临床应用中表现出令人满意的结果，但其仍然存在一定的不足，包括滑膜炎发生的可能性、缺乏长期的随访研究等(Bernardino S.ACL prosthesis：any promise for the future[J].Knee Surg.Sport.Tr.A.，2010，18(6)：797-804.)。
利用组织工程技术的方法，可为人工前交叉韧带的重建提供了新思路与技术。当今，国内外许多学者进行人工韧带/组织工程韧带的相关研究工作。Hlavacek等人(Hlavacek R A，Dumican B L，Mccusker E J.Flat braided ligament or tendonimplant device having texturized yarns[P].US Patent 4，1988，792，336.)报道了一种由聚乙醇酸纤维而编织的人工韧带。Laurencin等人(Laurencin C T，Freeman JW.Ligament tissue engineering：An evolutionary materials science approach[J].Biomaterials，2005，26(36)：7530-7536)合成了一种可降解、三维编织的聚乳酸韧带支架。Bourke等人(Bourke S L，Kohn J，Dunn M G.Preliminary development of a novelresorbable synthetic polymer fiber scaffold for anterior cruciate ligamentreconstruction[J].Tissue Eng.，2004，10(1-2)：43-52.)分三阶段采用聚碳酸酯纤维在体外构建了组织工程前交叉韧带。然而，它们存在降解性速度快、力学强度不高、生物相容性不足等问题，使其与实际临床应用的要求仍存在一定的差距，以致无重建效果好的人工前交叉韧带和真正的组织工程韧带可应用在临床治疗中。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法。
本发明另一目的在于提供上述方法制备的用于组织工程前交叉韧带的复合支架。
本发明再一目的在于提供上述用于组织工程前交叉韧带的复合支架的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其主要包括以下步骤：
(1)将聚羟基丁酸己酯与聚乙烯醇加入至溶剂中，搅拌条件下加热回流使两者充分溶于溶剂，然后过滤，脱泡，得混合溶液；
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，往其中加入硫酸、醋酸和硫酸锌，室温搅拌，得到凝固浴溶液；
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，洗涤，干燥，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维；
(4)采用捻制编织方法，将一定数量的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成绳状物支架，截短，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，清洗，干燥，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
步骤(1)中所述的聚羟基丁酸己酯的数均分子量优选为1.9×105～2.6×105；所述的聚乙烯醇的数均分子量为78300～84600；
步骤(1)中所述的聚羟基丁酸己酯与聚乙烯醇的质量比为1∶1～5；
步骤(1)中所述的溶剂为去离子水、无水乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、六氟异丙醇、三氟乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、石油醚中的一种。
步骤(1)中所述的搅拌条件下加热回流是指在400～900r/min的搅拌速度下，加热至80～95℃回流4～6h；
步骤(1)中所述的混合溶液的溶质总浓度为5wt％～10wt％；
步骤(1)中所述的过滤为减压抽滤以滤掉其中的不溶杂质；
步骤(1)中所述的脱泡方式为真空状态下脱泡，温度为70～85℃，时间为30～60min。
步骤(2)中所加入的硫酸浓度为0.1～0.5g/L，醋酸浓度为0.2～0.8g/L，硫酸锌浓度为0.5～2.5g/L；
步骤(2)中所述的饱和硫酸钠、硫酸、醋酸和硫酸锌的体积比为100∶3～8∶4～7∶3～6；
步骤(2)中所述的室温搅拌是指在150～300r/min的速度下搅拌15～30min；
步骤(3)中所述的从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中停留时间为10～30s；
步骤(3)中所述的洗涤为依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤次数为2～3次；
步骤(3)中所述的干燥为常温常压下自然风干。
步骤(4)中所述的绳状物支架的直径为4～6mm；
步骤(4)中所述的截短是指截短后的支架的长度为20～30cm；
步骤(4)中所述的清洗为依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为200～400W，洗涤时间为10～15min，洗涤次数为2～3次；
步骤(4)中所述的干燥为常温常压下自然风干。
一种由上述方法制备得到的用于组织工程前交叉韧带的复合支架。
上述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架在人工前交叉韧带中的应用。
本发明的机理为：
将聚羟基丁酸己酯和聚乙烯醇进行复配，制备所得的复合支架综合了两者优点，既具备聚羟基丁酸己酯的良好生物降解与组织相容性等性能，又能获得聚乙烯醇赋予的优异力学强度和细胞亲和性等性能。
基于协同增强机理，复合支架具有比单一组分更优越的性能。当复合支架作为组织工程前交叉韧带的支架时，复合支架的组织相容性与细胞亲和性好、力学性能高、降解周期长，可满足韧带组织重建所需的时间及稳定性等要求，确保韧带重建过程顺利完成。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明所制备得到的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架作为一种新型组织工程支架，其制备方法简单。基于协同增强机理，复合支架有机综合了两个组分的优点，具有组织相容性好、力学性能优异、细胞亲和性强、可生物降解且降解速率适宜等优点，基本满足组织工程前交叉韧带支架的要求，可被应用在相关领域中。
(2)通过本发明的复合支架的制备方法与性能分析等研究，可为今后组织工程韧带支架的进一步探索与应用提供理论与实验的依据和参考。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为1.9×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为78300)按1∶1的质量比加入至去离子水中，在400r/min的搅拌速度下，加热至80℃回流4h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为70℃脱泡30min，得到溶质总浓度为5wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入3L的0.1g/L硫酸、4L的0.2g/L醋酸、3L的0.5g/L硫酸锌，在150r/min的速度下搅拌15min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为10s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤2次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将30根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为4mm的绳状物支架，截短后支架长度为20cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为200W，洗涤时间为10min，洗涤次数为2次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例1的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为1A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为1B。
实施例2
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为2.1×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为79500)(按1∶1.5的质量比加入至无水乙醇中，在450r/min的搅拌速度下，加热至85℃回流4.5h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为70℃脱泡35min，得到溶质总浓度为6wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入3L的0.1g/L硫酸、5L的0.3g/L醋酸、4L的1.0g/L硫酸锌，在200r/min的速度下搅拌15min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为12s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤2次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将35根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为4.3mm的绳状物支架，截短后支架长度为22cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为250W，洗涤时间为11min，洗涤次数为2次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例2的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为2A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为2B。
实施例3
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为2.2×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为80900)按1∶2的质量比加入至二甲基乙酰胺中，在500r/min的搅拌速度下，加热至88℃回流4.5h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为75℃脱泡40min，得到溶质总浓度为7wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入5L的0.2g/L硫酸、5L的0.4g/L醋酸、5L的1.5g/L硫酸锌，在200r/min的速度下搅拌20min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为15s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将40根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为4.5mm的绳状物支架，截短后支架长度为24cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为250W，洗涤时间为13min，洗涤次数为2次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例3的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为3A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为3B。
实施例4
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为2.3×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为81500)按1∶3的质量比加入至二甲基亚砜中，在600r/min搅拌速度下，加热至90℃回流5h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为80℃脱泡45min，得到溶质总浓度为8wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入5L的0.3g/L硫酸、6L的0.5g/L醋酸、5L的2.0g/L硫酸锌，在250r/min的速度下搅拌25min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为20s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将45根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为5mm的绳状物支架，截短后支架长度为26cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为300W，洗涤时间为13min，洗涤次数为3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例4的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为4A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为4B。
实施例5
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为2.5×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为83100)按1∶4的质量比加入至三氯甲烷中，在750r/min的搅拌速度下，加热至90℃回流5.5h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为80℃脱泡50min，得到溶质总浓度为9wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入6L的0.4g/L硫酸、7L的0.7g/L醋酸、5L的2.0g/L硫酸锌，在250r/min的速度下搅拌30min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为25s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将45根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为5mm的绳状物支架，截短后支架长度为28cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为350W，洗涤时间为15min，洗涤次数为3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例5的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为5A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为5B。
实施例6
(1)将聚羟基丁酸己酯(购于东莞市塑展塑胶有限公司，数均分子量为2.6×105)与聚乙烯醇(购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，醇解度为98～99％，数均分子量为84600)按1∶5的质量比加入至石油醚中，在900r/min的搅拌速度下，加热至95℃回流6h，使两者充分溶于溶剂，然后减压抽滤，真空状态下温度为85℃脱泡60min，得到溶质总浓度为10wt.％的混合溶液。
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，向100L的饱和硫酸钠溶液中加入8L的0.5g/L硫酸、7L的0.8g/L醋酸、6L的2.5g/L硫酸锌，在300r/min的速度下搅拌30min，得到凝固浴溶液。
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，细流在凝固浴中停留时间为30s，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维。
(4)采用捻制编织方法，将50根的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成直径为6mm的绳状物支架，截短后支架长度为30cm，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为400W，洗涤时间为15min，洗涤次数为3次，常温常压下自然风干，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
同时设置实施例6的对比例，将步骤(1)中的聚羟基丁酸己酯全部替换为聚乙烯醇，其余的均不变，得到的产品记为6A；将步骤(1)中的聚乙烯醇全部替换为聚羟基丁酸己酯，其余的均不变，得到的产品记为6B。
考察所得的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架的力学性能、体外降解、细胞亲和性与组织相容性，具体的测试过程和步骤如下：
(1)力学性能
力学性能测试采用万能测试机(LLOYD LR100K，中国)进行。两端夹具固定后，以5mm/min的速度进行拉伸。实验重复进行5次，其结果表示为(平均值±标准偏差)，如表1～6所示。
表1 实施例1中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
样品 最大载荷(N) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa)
实施例1 491.32±12.10 25.11±2.03 0.17±0.03
对比样1A 409.52±10.47 21.08±2.21 0.11±0.02
对比样1B 250.11±13.05 16.98±1.98 0.07±0.03
表2 实施例2中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
样品 最大载荷(N) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa)
实施例2 532.42±15.35 30.54±1.71 0.22±0.07
对比样2A 460.11±11.04 24.69±1.23 0.18±0.04
对比样2B 279.09±13.56 20.22±1.09 0.10±0.02
表3 实施例3中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
表4 实施例4中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
样品 最大载荷(N) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa)
实施例4 558.59±22.16 33.26±3.18 0.25±0.08
对比样4A 480.11±19.05 28.78±2.75 0.21±0.04
对比样4B 291.54±16.99 21.35±2.42 0.14±0.03
表5 实施例5中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
样品 最大载荷(N) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa)
实施例5 592.14±20.37 39.08±3.01 0.32±0.04
对比样5A 502.12±18.71 34.81±1.91 0.26±0.04
对比样5B 334.22±21.51 25.13±2.55 0.19±0.05
表6 实施例6中所得复合支架及其对比样的力学性能测试结果
样品 最大载荷(N) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa)
实施例6 571.04±28.07 36.72±1.91 0.29±0.03
对比样6A 489.19±20.13 31.97±2.12 0.22±0.05
对比样6B 313.01±18.92 23.32±2.02 0.17±0.03
从表1～6中可以看出，所得到的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架的力学性能比任意单一组分的都要好，并有机综合了两者的力学性能，其具有良好的力学机械强度。
(2)体外降解
将8个同一个实施例制备的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架分别称重，并放入8个500mL烧杯中。加入250mL磷酸缓冲液(PBS，pH＝7.4)、溶菌酶2×105U，置于37℃培养箱中。分别于1、2、3、4、5、6、7和8周取出1个样品，去离子水洗涤后，真空干燥，称重，则样品的体外降解率为样品实验前后的质量损失率。实验重复进行3次，其结果取实验数据的平均值，实施例1～6的复合支架及其对比样的体外降解结果分别如表7～12所示。
表7 实施例1所得复合支架及其对比样的体外降解结果
表8 实施例2所得复合支架及其对比样的体外降解结果
表9 实施例3所得复合支架及其对比样的体外降解结果
表10 实施例4所得复合支架及其对比样的体外降解结果
表11 实施例5所得复合支架及其对比样的体外降解结果
表12 实施例6所得复合支架及其对比样的体外降解结果
从表7～12中可以看出，所得到的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架有机综合了两个组分的降解性能，其降解速率慢、降解周期长，可满足组织工程前交叉韧带的需要。
(3)细胞亲和性
根据ISO 10993-5：1999和GB/T 16886.5-2003的要求与建议，采用聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架浸提液MTT比色法的方法，测试复合支架的细胞亲和性。其中，细胞毒性分级评级标准如表13所示，其中，分级数值越小，表示材料的细胞毒性越低，则材料的细胞亲和性越好。
表13 细胞毒性分级评级标准
(4)组织相容性
根据ISO 10993-6：1994和GB/T 16886.6-1997的要求与建议，采用皮下组织短期植入(9周)方法，测试复合支架的组织相容性。细胞亲和性和组织相容性的结果如表14～19所示。
表14 实施例1所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
表15 实施例2所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
表16 实施例3所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
表17 实施例4所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
表18 实施例5所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
表19 实施例6所得到的复合支架及其对比样的组织相容性与细胞亲和性结果
从表14～19中可以看出，所得到的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架有机综合了两个组分的生物性能，其细胞毒性为0级，即其无细胞毒性、细胞亲和性良好，其组织相容性优异，对机体组织器官无明显影响。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：
(1)将聚羟基丁酸己酯与聚乙烯醇加入至溶剂中，搅拌条件下加热回流使两者充分溶于溶剂，然后过滤，脱泡，得混合溶液；
(2)以饱和硫酸钠溶液为凝固剂，往其中加入硫酸、醋酸和硫酸锌，室温搅拌，得到凝固浴溶液；
(3)采用常温湿法纺丝技术，高压氮气喷丝，从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中，析出的原丝通过导丝盘和卷绕装置而被辅助牵引出来，洗涤，干燥，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维；
(4)采用捻制编织方法，将一定数量的聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇初生纤维为1束，3束捻成1股，3股捻成细绳，细绳对折后捻成绳状物支架，截短，用钢丝扎紧支架两端，利用缝扎方式用丝线再次固定支架两端，清洗，干燥，得到聚羟基丁酸己酯/聚乙烯醇复合支架。
2.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的聚羟基丁酸己酯的数均分子量为1.9×105～2.6×105；所述的聚乙烯醇的数均分子量为78300～84600；
步骤(1)中所述的聚羟基丁酸己酯与聚乙烯醇的质量比为1∶1～5。
3.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的溶剂为去离子水、无水乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、六氟异丙醇、三氟乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、石油醚中的一种；
步骤(1)中所述的混合溶液的溶质总浓度为5wt％～10wt％。
4.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的搅拌条件下加热回流是指在400～900r/min的搅拌速度下，加热至80～95℃回流4～6h；
步骤(1)中所述的过滤为减压抽滤；步骤(1)中所述的脱泡方式为真空状态下脱泡，温度为70～85℃，时间为30～60min。
5.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所加入的硫酸浓度为0.1～0.5g/L，醋酸浓度为0.2～0.8g/L，硫酸锌浓度为0.5～2.5g/L；
步骤(2)中所述的饱和硫酸钠、硫酸、醋酸和硫酸锌的体积比为100∶3～8∶4～7∶3～6。
6.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的室温搅拌是指在150～300r/min的速度下搅拌15～30min。
7.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的从喷丝头毛细孔中挤出的步骤(1)混合溶液细流进入步骤(2)凝固浴溶液中停留时间为10～30s；
步骤(3)中所述的洗涤为依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤次数为2～3次；
步骤(3)中所述的干燥为常温常压下自然风干。
8.根据权利要求1所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架的制备方法，其特征在于：
步骤(4)中所述的绳状物支架的直径为4～6mm；
步骤(4)中所述的截短是指截短后的支架的长度为20～30cm；
步骤(4)中所述的清洗为依次用无水乙醇和去离子水超声洗涤，超声功率为200～400W，洗涤时间为10～15min，洗涤次数为2～3次；
步骤(4)中所述的干燥为常温常压下自然风干。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的用于组织工程前交叉韧带的复合支架。
10.根据权利要求9所述的用于组织工程前交叉韧带的复合支架在人工前交叉韧带中的应用。
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