CN110559486A - 用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜及其制备方法 - Google Patents

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CN110559486A CN201810575207.XA CN201810575207A CN110559486A CN 110559486 A CN110559486 A CN 110559486A CN 201810575207 A CN201810575207 A CN 201810575207A CN 110559486 A CN110559486 A CN 110559486A
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Abstract

本发明公开了一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜及其制备方法，为双层结构，由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成；胶原纤维膜层的材质为牛胶原纤维，胶原海绵层包括牛胶原纤维和透明质酸。致密层可以阻挡非成骨细胞向植骨区域生长，但允许成纤细胞沿胶原纤维附着；作为内侧的胶原海绵层的三维框架结构利于成骨细胞融合，支撑骨再生。本发明的复合胶原膜具有较低的抗原性和出色的生物相容性，用于人体后有足够的屏障时间，膜片在湿润状态下可保持完整结构，并达到贴合骨壁的效果；使用后1至2个月左右此复合胶原膜开始自行降解，最终分解成对人体无毒无害的成分并为组织吸收。

Description

用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种医疗器械，具体涉及一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜及其制备方法。
背景技术
植牙是常用的口腔修复方式，种植牙的存活，与其良好的初期稳定性密切相关，而稳定性有赖于种植区存在足够的牙槽骨。天然牙缺失后，剩余牙槽嵴多呈现不可逆性、持续性吸收，从而导致牙槽骨的高度和密度降低，造成种植区骨量不足，影响种植体稳定，即使勉强植入，也会产生种植区骨裂、穿孔等并发症。种植区骨质缺损的补救手段中重要的一种是引导种植区骨再生。
引导骨再生技术是指利用可吸收生物膜，引导骨向内生长和沉积，有效阻止纤维结缔组织长入骨缺损区，使得骨修复顺利完成。一般采用可吸收的生物膜，不需要二次手术。
关于上述引导骨再生技术使用的可吸收生物膜，中国专利文献CN 107029296A（申请号 201710126698.5）公开了一种引导骨再生的骨膜修补片、制备方法和应用。所述引导骨再生的骨膜修补片包括高孔隙率的疏松活性层 与低孔隙率的致密基底层，疏松活性层和致密基底层均包括胶原蛋白、多糖物质和活性因子，疏松活性层还包括引导骨再生活性因子，所述骨膜修补片植入体内能被降解吸收。所述骨膜修补片制备时采用动物小肠粘膜下层组织作为原料，步骤包括 (1)原料的前置处理：取动物小肠粘膜下层组织材料进行前置处理；(2)病毒灭活：采用过氧乙酸-乙醇溶液浸泡小肠粘膜下层组织进行病毒灭活；(3)清洗过程：清洗小肠粘膜下层组织；(4)免疫原去除：采用的免疫原去除液为溶有胰蛋白酶和EDTA的PBS溶液，免疫原去除 过程在多频超声环境下进行；(5)清洗过程：进行清洗，清洗过程在超声波清洗机中进行，得到小肠粘膜下层基质材 料；(6)小肠粘膜下层基质浆料制备：使用低温破碎装置破碎由步骤(5)得到的小肠粘膜下 层基质材料，向破碎后的所述基质材料加入醋酸溶液，形成小肠粘膜下层基质材料浆料；(7)活性层材料制备：将由步骤(6)得到的浆料冷冻干燥后破碎并过筛，得到小肠粘膜 下层基质颗粒，将骨形态发生蛋白溶液(BMP)与所述颗粒混合，形成膏状混合物；(8)干燥：将步骤(5)中得到的小肠粘膜下层基质材料固定于成型模具上、并与成型模具一同放入烘箱中进行干燥；(9)复合成型：在(8)步骤中烘干型的产品上覆盖步骤(7)得到的膏状混合物；(10)真空冷冻干燥：将步骤(9)中得到的材料与模具置于真空冷冻干燥机中进行真空冷冻干燥。该专利所公开的骨膜修补片原料获取困难，产量低，生产过程中经历两次冻干过程，生产周期长，能否用于植牙功效效果不明确，吸水膨胀及降解周期不明。
中国专利文献CN105268032A（申请号 201510725936.5）也公开了一种促进P15植骨材料成骨的可吸收性生物膜，由高分子膜材料和具有促进成骨功能的药物组成，所述高分子膜材料为I型胶原蛋白和硫酸软骨素；所述药物为维生素D和杯苋甾酮。所述高分子膜材料中，I型胶原蛋白和硫酸软骨素重量比为1：1。制备时具体步骤如下：（1)将I型胶原蛋白加入到0.2％-0.6％的乙酸溶液中，以每分钟16000r-20000r高速搅 拌，配置成胶原乙酸溶胀液；（2)在配置好的胶原乙酸溶胀液中加入硫酸软骨素，搅拌配置成胶原-硫酸软骨素浆液；（3)向胶原-硫酸软骨素浆液中加入维生素D和杯苋甾酮，以每分钟16000r-20000r高速搅拌均匀，然后倒入不锈钢冻干盘中，置于真空冷冻干燥机中进行第一次真空冷冻干燥；（4)将第一次真空冷冻干燥后的胶原-硫酸软骨素浆液利用压膜机压制成胶原复合薄膜；（5)在两层胶原复合薄膜中喷涂一层胶原-硫酸软骨素浆液，放入到真空冷冻干燥机内进行第二次真空冷冻干燥；（6)将第二次真空冷冻干燥后的胶原复合薄膜进行高温真空交联；（7)将交联后的胶原复合薄膜进行环氧乙烷灭菌，得到可吸收性生物膜。该专利所公开的可吸收性生物膜为三层复合结构，外侧致密层用于阻止非成骨细胞侵入，但内侧是否有利于成骨细胞融合不明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生物活性好、具有较低的抗原性和出色的生物相容性的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜及其制备方法。
实现本发明目的的技术方案是一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜，为双层结构，由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成；胶原纤维膜层的成分为牛胶原纤维，胶原海绵层的成分由牛胶原纤维和透明质酸组成。
所述胶原海绵层中透明质酸的含量为1%～10%。
进一步的，胶原海绵层中的透明质酸遇水溶解，溶解后在胶原海绵层中留下孔洞；胶原海绵层中透明质酸的含量越高，使用时胶原海绵层中孔洞越多。
复合胶原膜的厚度为0.8mm～2mm，其中胶原纤维膜层的厚度与胶原海绵层的厚度之比为1:2～4。
一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜中的胶原纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
①原料的准备；将具有资质的屠宰场的牛皮洗净、清洗和脱毛处理，然后使用片皮将牛皮下层附肉和上层表皮去除获得胶原纤维层，将此纤维层投入碳酸钠溶液中浸泡，并不断翻动，然后晾干，将胶原纤维层加丙酮进行多次脱脂、风干，获得原料。
②去杂及均质；将去毛脱脂的牛皮破碎成粒状，投入酸溶液中浸泡以去除盐分及碱性物，并以胶体磨或均质机将胶原纤维与混合液在机器中分散，在胶体磨或均质机粉碎的过程中温度不超过35℃。
③纯化及精制；将步骤②所得均质产品采用透析方法去除可溶性杂质以及小分子肽物质。
④取步骤③除杂后的部分液体冻干，得到胶原海绵，胶原海绵转移至三辊压延机，碾压得到致密的胶原纤维膜；或者取步骤③除杂后的液体，在真空干燥箱抽真空条件下、在35±2℃下干燥8～15h得到干燥的薄片，即为致密的胶原纤维膜。
步骤④中采用冻干方式得到胶原海绵时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程。
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻。
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min。
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法，包括以下步骤：
①原料的准备；将具有资质的屠宰场的牛皮洗净、清洗和脱毛处理，然后使用片皮将牛皮下层附肉和上层表皮去除获得胶原纤维层，将此纤维层投入碳酸钠溶液中浸泡，并不断翻动，然后晾干，将胶原纤维层加丙酮进行多次脱脂、风干，获得原料。
②去杂及均质；将去毛脱脂的牛皮破碎成粒状，投入盐酸中浸泡以去除盐分及碱性物，并以胶体磨或均质机将胶原纤维与混合液在机器中分散，在胶体磨或均质机粉碎的过程中温度不超过35℃。
③纯化及精制；将步骤②所得均质产品采用透析方法去除可溶性杂质以及小分子肽物质。
④取步骤③除杂后的部分液体冻干，得到胶原海绵，胶原海绵转移至三辊压延机，碾压得到致密的胶原纤维膜；或者取步骤③除杂后的液体，在真空干燥箱抽真空条件下、在35±2℃下干燥8～15h得到干燥的薄片，即为致密的胶原纤维膜。
⑤准备胶原海绵层的原料；取步骤③除杂后的胶原纤维溶液，向其中加入透明质酸凝胶，混合均匀得到海绵原料。
⑥将步骤④得到的胶原纤维膜固定在模具上，将步骤⑤准备的海绵原料平铺在胶原纤维膜上方，先在室温下静置6～12h，然后冻干，得到由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成的复合胶原膜。
步骤④中采用冻干方式得到胶原海绵时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程。
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻。
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min。
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
步骤⑥中冻干时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程。
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻。
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min。
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的复合胶原膜使用的是牛胶原纤维，牛胶原纤维是长纤维，具有完整三股肽链螺旋的氨基酸链结构，具有完整3D结构，质地柔软、粘附性好，保留了天然胶原纤维的生物活性和生物相容性。
（2）本发明的复合胶原膜由作为外侧的致密层和作为内侧的胶原海绵层组成，致密层可以阻挡非成骨细胞向植骨区域生长，但允许成纤细胞沿胶原纤维附着；作为内侧的胶原海绵层的三维框架结构利于成骨细胞融合，支撑骨再生，是卓越的组织培养载体。
（3）本发明的复合胶原膜具有较低的抗原性和出色的生物相容性，用于人体后有足够的屏障时间，膜片在湿润状态下可保持完整结构，并达到贴合骨壁的效果；根据胶原纤维的多寡和分子量大小，可以调节降解时间，使用后 1至2个月左右开始自行降解，最终分解成对人体无毒无害的成分并为组织吸收。
（4）复合胶原膜的内侧的胶原海绵层由牛胶原纤维和透明质酸组成，透明质酸本身是细胞间质成分，可作为组织培养液，促进骨细胞生长；透明质酸易溶于水，也能被人体吸收，溶解或吸收后在胶原海绵层中留下孔洞，成为良好的组织培养载体，利于成骨细胞融合，支撑骨再生；透明质酸的含量越高，胶原海绵层中留下孔洞的数量越大，孔洞越大。
（5）当温度达到35℃以上，胶原的圆二色性发生剧烈改变，正峰强度急剧减少，胶原蛋白三股螺旋立体结构被破坏，胶原蛋白发生变性。本发明的复合胶原膜的制备方法保留了天然胶原的生物活性，产品纯度高；生产工艺简单，具有工业的可操作性，便于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1的复合胶原膜的胶原海绵层的扫描电镜照片；
图2为实施例1的复合胶原膜的胶原纤维膜层的扫描电镜照片（×10.0k）；
图3为实施例1的复合胶原膜的胶原纤维膜层的扫描电镜照片（×20.0k）；
图4为实施例2中提取的胶原的SDS-PAGE 凝胶电泳照片；
图5为实施例2中步骤④制得的胶原海绵的傅立叶红外光谱图。
具体实施方式
胶原（collagen）属于蛋白质，是一种细胞外基质（ECM）的结构蛋白质。以下实施例中，胶原（collagen）指的是提取自生牛皮中的纤维状胶原。
胶原纤维（collagenous fiber）是由纤维状胶原通过分子自组装的方式得到的胶原蛋白纤维。
（实施例1、用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜）
本实施例的复合胶原膜为双层结构，由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成；胶原纤维膜层的成分为纯牛胶原纤维，胶原海绵层的成分由牛胶原纤维和透明质酸组成，其中透明质酸的质量百分含量为1%～10%（本实施例中为3%）。
胶原海绵层的扫描电镜照片见图1；胶原纤维膜层的扫描电镜照片见图2和图3。
复合胶原膜的厚度为0.8mm～2mm，其中胶原纤维膜层的厚度与胶原海绵层的厚度之比为1:2～4。本实施例中胶原纤维膜层的厚度为0.5mm，胶原海绵层的厚度为1.5mm。
胶原纤维膜层的厚度越厚或者胶原纤维的分子量越大，在体内降解时间越长。
透明质酸本身是细胞间质成分，可作为组织培养液，促进骨细胞生长；透明质酸易溶于水，也能被人体吸收，胶原海绵层中的透明质酸溶解或吸收后在胶原海绵层中留下孔洞，成为优良的组织培养载体；胶原海绵层中透明质酸的含量越高，使用时胶原海绵层中孔洞越多，故可根据实际需要调整海绵孔洞的大小和数量，找到更适合骨细胞生长和发育的空间。
（实施例2、用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法）
本实施例制备的是实施例1所述的复合胶原膜，制备过程首先制备胶原纤维膜，然后在胶原纤维膜上方形成胶原海绵层，具体包括以下步骤：
①原料的准备。将具有资质的屠宰场的牛皮（无疯牛病）洗净、清洗和脱毛处理，然后使用片皮将牛皮下层附肉和上层表皮去除获得胶原纤维层。将此纤维层投入0.5%～2%的碳酸钠溶液中浸泡，并不断翻动，然后晾干。将胶原纤维层加丙酮进行多次脱脂、风干，获得原料。
②去杂及均质。将去毛脱脂的牛皮破碎成粒状，投入0.1～0.5mol/L的盐酸中浸泡以去除盐分及碱性物，并以胶体磨或均质机将胶原纤维与混合液在机器中分散，一般线速度为2～50m/s，在胶体磨或均质机粉碎的过程中温度不超过35℃。
③纯化及精制。将步骤②所得均质产品采用透析方法去除可溶性杂质以及小分子肽物质，得到胶原纤维溶液。
对所得产品进行质量检测及生物活性的检测。
进行了氨基酸含量分析，其中胶原蛋白特有的羟脯胺酸含量达11%。
进行了胶原蛋白的Wester-Blot分析，根据sds-page分析和Wester-Blot，产品符合质量要求。
胶原蛋白的特征：具有非常高的纯度，无杂质蛋白条带。
④将步骤③除杂后得到的的胶原溶液冻干，得到胶原海绵，胶原海绵转移至三辊压延机，碾压得到致密的胶原纤维膜。
冻干得到胶原海绵时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程。
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻。
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min。
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min，得到胶原海绵。
⑤准备胶原海绵层的原料。
首先准备透明质酸溶胶。将医用级透明质酸溶于水中得到透明质酸凝胶。
然后向步骤③除杂后的胶原溶液中加入上述透明质酸凝胶，混合均匀得到海绵原料。
⑥将步骤④得到的胶原纤维膜固定在模具上，将步骤⑤准备的海绵原料平铺在胶原纤维膜上方，先在室温下静置6～12h，然后送入冻干机中冻干后得到由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成的复合胶原膜。
本步骤的冻干操作与步骤④相同。
（实施例3、用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法）
本实施例的复合胶原膜的制备方法其余与实施例2相同，不同之处在于：
步骤④中，取步骤③得到的胶原纤维溶液，在真空干燥箱抽真空条件下、在35±2℃下干燥8～15h得到干燥的薄片，即为致密的胶原纤维膜。
（试验例1、自制胶原的组成、纯度分析）
（一）将实施例2步骤③得到的胶原纤维在6mol/L HCL中水解24h，然后采用氨基酸自动分析仪测定氨基酸组成，检测结果见表1：
表1 胶原的氨基酸组成
由表1可知，胶原的氨基酸组成不同于其他蛋白质，其中甘氨酸含量很高，大约在23%左右，此外还含有大量的脯氨酸，少量的酪氨酸和蛋氨酸，不含有色氨酸和半胱氨酸。强脯氨酸是胶原的特征氨基酸，是由脯氨酸经修饰而成，含量大约在9%～13%之间，强脯氨酸的存在及含量是胶原定性和定量的关键。符合资料所报道的胶原蛋白特征氨基酸组成指标。
（二）胶原的分子量及纯度分析。
取自制高纯度的胶原进行SDS-PAGE 凝胶电泳，将样品分别注入不同的泳道中，同时将蛋白质Marker作为对照组测试，研究胶原的分子量及纯度。
测试结果见图4，其中a、b泳道为自制高纯度胶原蛋白试样，为了减少误差，样品做一个平行上样，c泳道为蛋白质Marker。
从图4可见，对于自制的胶原，泳道中出现了三条谱带，有两条位于120kDa-150kDa之间，分别对应于胶原微结构的α2链和α1链，还有一条位于200kDa左右，是α链的三聚体，这是胶原的特征结构。从图中可以看出没有出现其他杂带，说明胶原没有降解。
综上分析，我们能得到这样一个信息，即牛皮胶原样品还保存着完整的三股螺旋构型，基本保留了天然胶原的原有形态，能为胶原作为生物材料应用提供可靠的基础。
（三）傅立叶红外光谱检测
利用胶原肽腱中的分子结构与红外吸收带的波长位置与吸收谱带的吸收强度相对应的特点，采用傅立叶变换红外光谱对实施例2步骤④冻干得到的胶原海绵进行扫描，测试结果如图5。
从图5中可以看出3200～3500 cm-1之间的3325 cm-1为酰胺A带（N-H伸缩振动O-H伸缩振动）；1660 cm-1为酰胺I带的C=O伸缩振动强峰，也是α螺旋的COO-反对称收缩振动峰；1555 cm-1为酰胺II带的N-H弯曲振动吸收峰；1454 cm-1为N—H的伸缩振动峰和COO-的对称收缩振动峰；1240 cm-1酰胺III带的N-H伸缩振动的变形峰；1339 cm-1为酰胺IV带的C-N伸缩振动或N-H伸缩振动变形峰；653 cm-1，为酰胺V带。谱图中相应的波数符合胶原的吸收峰位，可以证明所制得的样品为胶原。
（试验例2、生物学评价）
对实施例2步骤④冻干得到的胶原海绵进行生物学评价。
生物学评价包括如下检测项目：（一）细胞毒性试验（MTT法）、（二）迟发型超敏反应（最大剂量试验）、（三）皮内反应试验、（四）急性全身毒性试验、（五）热原试验、（六）溶血试验（浸提液法）、（七）淋巴细胞增殖试验、（八）植入与降解试验、（九）遗传毒性（Ames试验、小鼠淋巴瘤细胞突变试验、染色体畸变）、（十）亚慢性全身毒性试验。
（一）细胞毒性试验（MTT法）
细胞毒性试验按国家标准 GB/T16886.5-2003《医疗器械生物学评价第5部分：体外细胞毒性试验》中浸提液法（具体方法参考GB/T 14233.2-2005《医疗输液、输血、注射器具检验方法 第2部分：生物学试验方法》中细胞毒性试验MTT比色法）的规定进行。
将样品试验液、阴性对照、阳性对照的浸提液及介质对照分别放于6个培养着L929小鼠成纤维细胞的细胞培养板孔内，该细胞在37℃且含5%CO2的培养箱进行培养，72h后将试验样品组、阴性对照组、阳性对照组及介质对照组培养后的细胞进行显微镜下观察，用MTT法测定相对增值率。
样品准备如下：
细胞培养基为MEM细胞培养基（HyClone,批号：NAG1435）。
新生牛血清（四季青，批号：141013）。
试验液制备：35.0cm2的试验样品在含10%血清的细胞培养基中于37±1℃浸提24±2h，作为试验液。
阳性对照：ZDEC Polyurethane（来源：Hatano Research Institute）。按每0.2g阳性对照加1mL含10%血清的细胞培养基的比例，37±1℃浸提24±2h。
阴性对照：High Density Polyethylene Film（来源：Hatano ResearchInstitute）。 按每0.2g阴性对照加1mL含10%血清的细胞培养基的比例，37±1℃浸提24±2h。
介质对照：将不含试验样品的细胞培养液，加10%血清，置于37±1℃，24±2h。
试验液状态：实验组 澄清；阳性对照组 澄清；阴性对照组 澄清；介质对照组 澄清。
试验结果见下表2：
表2 细胞毒性试验结果
结论：在本次试验条件下，胶原海绵试验液MTT法定量测定相对增值率为98%，细胞毒性反应为1级。阴性对照和阳性对照的试验结果与预期结果相符。
（二）迟发型超敏反应（最大剂量试验）
依据国家标准GB/T 16886.10-2005《医疗器械生物学评价第10部分：刺激与迟发型超敏反应试验》，对试验样品的0.9%氯化钠注射液（SC）和棉籽油（CSO）试验液进行了迟发型超敏反应最大剂量试验，以评价试验样品在试验条件下使豚鼠产生皮肤致癌反应的潜能。
使用SC和CSO对试验样品进行浸提。每种试验液皮内注射并封闭固定于试验组豚鼠背部剃毛区用以诱导皮肤致癌反应；在诱导期后，将试验液浸透的滤纸片封闭固定于实验组动物的腹部剃毛区激发24h。去除滤纸片后24h和48h观察并记录所以动物激发部位皮肤情况，按Magnusson 和Kligman分级标准进行描述并分级。对照组动物同法操作。
试验结果：各试验组动物激发部位皮肤未出现红斑和水肿，按Magnusson 和Kligman分级标准，等级小于1。试验液无豚鼠皮肤致癌反应。
（三）皮内反应试验
采用家兔进行皮内反应试验研究，以评价试验样品在试验条件下产生刺激反应的潜能。本次试验根据国家标准GB/T 16886.10-2005《医疗器械生物学评价第10部分：刺激与迟发型超敏反应试验》的规定进行。
使用0.9%氯化钠注射液（SC）和棉籽油（CSO）对试验样品进行浸提，并同法制备不加试验样品的溶剂对照液。在家兔脊椎两侧皮内注射试验液及对照液，于注射后24±2h、48±2h和72±2h，对注射部位红斑和水肿进行评分，并计算试验样品和对应溶剂对照的皮内反应平均记分之差。
在本次试验条件下，试验样品0.9%氯化钠注射液（SC）和棉籽油（CSO）试验液的家兔皮内反应最终记分之差均不大于1.0。
（四）急性全身毒性试验
试验根据国家标准GB/T 16886.11-2011《医疗器械生物学评价第11部分：全身毒性试验》方法，对试验样品的0.9%氯化钠注射液（SC）和棉籽油（CSO）样品试验液进行了小鼠急性全身毒性试验。
使用SC和CSO对试验样品进行浸提，分别采用尾静脉注射（IV）和腹腔注射（IP）法给予试验动物。注射后分别立即、4h、24h、48h、72h观察和记录所有动物状态和死亡动物数。在注射后24h、48h和72h对所有动物进行称重，并做好记录。
试验结果：试验组和对照组均未见死亡，所有试验小鼠未出现中毒症状，小鼠体重均有增加。试验结果表明，胶原海绵对试验小鼠无急性全身毒性。
（五）热原试验
热原试验的目的是使用家兔法对试验样品试验液进行评价，以确定该试验样品的致热性。试验按照国家标准GB/T 16886.11-2011《医疗器械生物学评价第11部分：全身毒性试验》的规定，按中国药典的方法进行。
使用SC和CSO对试验样品进行浸提。按10mL/kg的剂量，经耳缘静脉分别对3只家兔进行样品试验液的注射，注射后3h每隔30min测量家兔直肠温度并记录。
试验结果：家兔在3小时观察时间内温度变化在《中国药典》的范围内，本发明制备的胶原没有致热性。
（六）溶血试验（浸提液法）
试验依据国家标准GB/T 16886.4-2003《医疗器械生物学评价第4部分：与血液相互作用试验选择》的规定进行。
使用SC和CSO对试验样品进行浸提，采集兔血，经稀释，加入浸提液中。采用与此相同的方法制备阴性对照和阳性对照。将每支试验轻轻地颠倒，使内含物质与稀释兔血混合均匀。然后，将试管在37±1℃放置60min后离心，在波长545nm处使用分光光度计测定上清液的吸光度。
试验液制备：12.5cm2试验样品在SC中制备，37±1℃浸提72±2h。
阴性对照：10.0mLSC同法制备三管。
阳性对照：10.0mL蒸馏水同法制备三管。
试验结果：试验样品的溶血率为0.4%，阴性对照和阳性对照均符合要求，试验样品无溶血反应。
（七）淋巴细胞增殖试验
按照国际标准化组织ISO10993-20：医疗器械免疫学毒性试验原则和方法的规定进行。
无菌条件下，分离人外周血淋巴细胞，调整细胞浓度并取适量细胞悬液分配到细胞培养板中。将样品试验原液（即100%浸提液）及1:2、1:4的稀释液（分别为50%浸提液和25%浸提液），阴性对照、阳性对照的浸提液及介质对照分别放于6个含有淋巴细胞的细胞培养板孔内，该细胞在37℃且含5%CO2的培养箱进行培养，72h后加入细胞染色液CCK-8，通过酶标仪获取其450nm波长处的光度值并计算刺激指数。
试验结果：试验原液及1:2、1:4的稀释液对人外周血淋巴细胞的刺激指数分别为0.9、0.9、1.0。阳性对照组和试验结果表明本实验系统运行正常。
（八）植入与降解试验
按国家标准 GB/T16886.6-1997《医疗器械生物学评价第6部分：植入后局部反应试验》的要求进行。
试验结果：肉眼观察1周、4周、8周、12周植入部位组织结构未见异常。
肉眼及显微镜观察皮下植入1周可见样品呈降解吸收征象，为凝胶状物，体积未见明显变化；皮下植入4周可见样品为凝胶状物，体积较前减少，尚有部分残余；皮下植入8周均未见样品；皮下植入12周均未见样品。
（九）遗传毒性
1、Ames试验。按照GB/T 16886.3-2008《医疗器械生物学评价第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验》的规定进行。
试验结果：Ames试验为阴性。
2、小鼠淋巴瘤细胞突变试验。按照GB/T 16886.3-2008《医疗器械生物学评价第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验》的规定进行，选用微孔板法。
试验结果：小鼠淋巴瘤细胞突变试验为阴性。
3、染色体畸变。按照GB/T 16886.3-2008《医疗器械生物学评价第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验》的规定进行。
试验结果：染色体畸变试验为阴性。
（十）亚慢性全身毒性试验
试验根据国家标准GB/T 16886.11-2011《医疗器械生物学评价第11部分：全身毒性试验》方法进行。
实验结果：没有导致毒性效应额特异性变化，无亚慢性全身毒性反应。

Claims (9)

1.一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜，其特征在于：为双层结构，由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成；胶原纤维膜层的成分为牛胶原纤维，胶原海绵层的成分由牛胶原纤维和透明质酸组成。
2.根据权利要求1所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜，其特征在于：胶原海绵层中透明质酸的含量为1%～10%。
3.根据权利要求2所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜，其特征在于：胶原海绵层中的透明质酸遇水溶解，溶解后在胶原海绵层中留下孔洞；胶原海绵层中透明质酸的含量越高，使用时胶原海绵层中孔洞越多。
4.根据权利要求1至3之一所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜，其特征在于：复合胶原膜的厚度为0.8mm～2mm，其中胶原纤维膜层的厚度与胶原海绵层的厚度之比为1:2～4。
5.一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜中的胶原纤维膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①原料的准备；将具有资质的屠宰场的牛皮洗净、清洗和脱毛处理，然后使用片皮将牛皮下层附肉和上层表皮去除获得胶原纤维层，将此纤维层投入碳酸钠溶液中浸泡，并不断翻动，然后晾干，将胶原纤维层加丙酮进行多次脱脂、风干，获得原料；
②去杂及均质；将去毛脱脂的牛皮破碎成粒状，投入酸溶液中浸泡以去除盐分及碱性物，并以胶体磨或均质机将胶原纤维与混合液在机器中分散，在胶体磨或均质机粉碎的过程中温度不超过35℃；
③纯化及精制；将步骤②所得均质产品采用透析方法去除可溶性杂质以及小分子肽物质；
④取步骤③除杂后的部分液体冻干，得到胶原海绵，胶原海绵转移至三辊压延机，碾压得到致密的胶原纤维膜；或者取步骤③除杂后的液体，在真空干燥箱抽真空条件下、在35±2℃下干燥8～15h得到干燥的薄片，即为致密的胶原纤维膜。
6.根据权利要求5所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜中的胶原纤维膜的制备方法，其特征在于：
步骤④中采用冻干方式得到胶原海绵时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程；
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻；
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min；
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
7.一种用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①原料的准备；将具有资质的屠宰场的牛皮洗净、清洗和脱毛处理，然后使用片皮将牛皮下层附肉和上层表皮去除获得胶原纤维层，将此纤维层投入碳酸钠溶液中浸泡，并不断翻动，然后晾干，将胶原纤维层加丙酮进行多次脱脂、风干，获得原料；
②去杂及均质；将去毛脱脂的牛皮破碎成粒状，投入盐酸中浸泡以去除盐分及碱性物，并以胶体磨或均质机将胶原纤维与混合液在机器中分散，在胶体磨或均质机粉碎的过程中温度不超过35℃；
③纯化及精制；将步骤②所得均质产品采用透析方法去除可溶性杂质以及小分子肽物质；
④取步骤③除杂后的部分液体冻干，得到胶原海绵，胶原海绵转移至三辊压延机，碾压得到致密的胶原纤维膜；或者取步骤③除杂后的液体，在真空干燥箱抽真空条件下、在35±2℃下干燥8～15h得到干燥的薄片，即为致密的胶原纤维膜；
⑤准备胶原海绵层的原料；取步骤③除杂后的胶原纤维溶液，向其中加入透明质酸凝胶，混合均匀得到海绵原料；
⑥将步骤④得到的胶原纤维膜固定在模具上，将步骤⑤准备的海绵原料平铺在胶原纤维膜上方，先在室温下静置6～12h，然后冻干，得到由致密的胶原纤维膜层和胶原海绵层组成的复合胶原膜。
8.根据权利要求7所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法，其特征在于：步骤④中采用冻干方式得到胶原海绵时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程；
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻；
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min；
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
9.根据权利要求7所述的用于牙槽骨缺损区植骨用复合胶原膜的制备方法，其特征在于：步骤⑥中冻干时，包括预冻、一次升华和解析干燥过程；
预冻包括四个阶段：第一阶段将冻干室内温度降至4℃并保持30min，第二阶段将温度继续降至-45℃并保持60min，第三阶段将温度上升至-10℃并保持90min，第四阶段再次将温度降至-45℃并保持60min完成预冻；
一次升华过程中，将预冻结束后冻干室内温度上升至-5℃并保持1300min；
解析干燥过程中，将一次升华结束后冻干室内温度上升至25℃并保持180min。
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