CN110840655A - 一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料及其制备方法，包括海绵层、致密层和CGF纤维蛋白膜，致密层位于海绵层一面，使用时位于背向伤口一面，以避免负压引流过程中出现创面渗液或药水外漏；CGF纤维蛋白膜位于海绵层另一面，使用时位于面向伤口一面，以促进创面处细胞增殖分化和加速组织修复；由于采用了富含多种生长因子的CGF，显著促进了细胞增殖分化，明显改善和增强了创面组织的再生愈合能力，且取自患者自身，免疫排斥作用小，结合防水的致密层避免了创面的水分过度蒸发，保持了创面温度，为创面肉芽组织生长和创面修复组织重建提供了湿润、温暖的适宜生长的微环境，以及制备过程简单，大大降低了创面修复的治疗成本。
Description
技术领域
本发明涉及用于创面修复的医疗材料及其制备方法领域，尤其涉及的是一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料及其制备方法。
背景技术
生长因子是一种可以促进创面修复的物质，而创面修复则是一个多因素参与的复杂且精细的生物学过程，在此过程中，生长因子通过加快角质细胞增殖分化使创面再上皮化，改变细胞外基质，促进蛋白质、DNA和RNA的合成以及糖酵解和新生肉芽组织形成。
但是，当前临床所用的医用纱布、棉垫等传统敷料吸液速度慢、吸液量有限，容易被渗液渗透而造成感染，且易发生粘连，换药时患者疼痛感明显。
而现有生物活性敷料中的生长因子含量甚微且种类单一，半衰期短需反复使用，提取纯化复杂，有免疫排斥反应、价格昂贵等缺点，制约了其在临床上应用。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，富含多种生长因子，且产生的免疫排斥反应小。
同时，本发明还提供一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，制备过程简单，成本低廉。
本发明的技术方案如下：一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，包括海绵层、致密层和CGF纤维蛋白膜，所述致密层位于海绵层的一面，使用时位于背向伤口的一面，用于避免负压引流过程中出现创面渗液或药水外漏；所述CGF纤维蛋白膜位于海绵层的另一面，使用时位于面向伤口的一面，用于促进创面处细胞增殖分化和加速组织修复。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其中：所述CGF纤维蛋白膜包括血小板衍生生长因子、转移生长因子-β、类胰岛素生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子和成纤维细胞生长因子。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其中：所述CGF纤维蛋白膜由CGF纤维蛋白凝胶和部分红细胞碎片组成，并通过工具压制成薄膜形式。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其中：所述CGF纤维蛋白凝胶源于离体的血液样品，经离心机进行变速离心处理获得，部分红细胞碎片取自变速离心处理之后与CGF纤维蛋白凝胶相连的红细胞碎片层。
一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，用于制作上述中任一项所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，该生物活性敷料制备方法包括以下步骤：
步骤S210、将脱离人体的血液样品放入与离心机相匹配的试管中；
步骤S220、开启离心机，依次在2400r/min、2700r/min和3000r/min的转速下离心6min、4min和3min；
步骤S230、静置15min，使得试管中的血液样品从上到下分成三层：最上层为贫血小板血浆，中间层为CGF纤维蛋白凝胶层，最下层为红细胞碎片层；
步骤S240、将所述CGF纤维蛋白凝胶层取出并放置在无菌纱布上，用工具压成具有黏性和弹性的CGF纤维蛋白膜；
步骤S250、在无菌环境下将所述CGF纤维蛋白膜切片之后黏附在海绵层之上。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其中：所述步骤S210中的血液样品为从患者体内抽取的静脉血，容量10ml，并在5~10min之内放入离心机进行离心处理。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其中：还包括制备海绵层的步骤：
步骤S110、将1.5~4kg的聚乙烯醇和10~50g的羟甲基聚糖加入到10~25kg温度在90~100℃的纯化水中，并保持在90~100℃的温度下搅拌，直至聚乙烯醇和羟甲基聚糖完全溶解；
步骤S120、将混合溶液冷却到室温，加入400~1000ml的催化剂搅拌10~15分钟；
步骤S130、加入800~2000ml的交联剂，温度控制在20~30℃，搅拌30~40分钟，直至溶液的体积稳定，得到PVA反应溶液；
步骤S140、采用分层固化法或涂布方式制备得到一面带有致密层的海绵层；
步骤S150、对带有致密层的海绵层进行清洗和离心脱水，并采用相应的模具进行固定压缩和离心脱水，使得固定压缩状态下的海绵层300的含水量降至10~30%；
步骤S160、通过烘干或真空冷冻方式进行干燥处理，使得固定压缩状态下的海绵层的含水量低于5%，切片后备用。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其中：所述步骤S120中的催化剂为硫酸或盐酸。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其中：所述步骤S130中的交联剂为甲醛、乙醛、丁醛或戊二醛。
所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其中：所述步骤S250具体包括：
步骤S251、将工作台用紫外线照射120分钟；
步骤S252、将切片刀、涂布棒和切片后带有致密层的海绵层放入120℃的烘箱中30分钟，之后放置在工作台上冷却至室温；
步骤S253、将所述CGF纤维蛋白膜放在工作台上，使用切片刀切取后放置在背向致密层的海绵层之上，并用涂布棒按压CGF纤维蛋白膜，使其黏附在海绵层之上。
本发明所提供的一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料及其制备方法，由于采用了富含多种生长因子的CGF，显著促进了细胞增殖分化，明显改善和增强了创面组织的再生愈合能力，且取自患者自身，产生的免疫排斥作用小，结合防水的致密层也避免了创面的水分过度蒸发，并保持了创面温度，为创面肉芽组织的生长和创面修复组织重建提供了一个湿润、温暖的适宜生长的微环境，以及制备过程简单，大大降低了创面修复的治疗成本。
附图说明
图1是本发明基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
如图1所示，图1是本发明基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料实施例的结构示意图，包括海绵层300、致密层400和CGF纤维蛋白膜500，所述致密层400位于海绵层300的一面，具有不渗水的功能，其材质优选与海绵层300契合度较好的聚乙烯醇缩甲醛或生物性能良好的可成膜，使用时位于背向患者伤口的一面，在进行创面修复等医学用途时可形成一屏障，避免了负压引流过程中出现创面渗液或药水外漏而造成浪费或污染，也避免了海绵层直接接触空气，并减少了细菌滋生；所述CGF纤维蛋白膜500位于海绵层300的另一面，使用时位于面向患者伤口的一面，用于促进创面处细胞增殖分化和加速组织修复。
与现有技术相比，通过增加致密层400作为负压引流护创材料或海绵层300的屏障层，在进行医学用途使用时，有效保护了创面免受空气中的细菌感染，也避免了创面的水分过度蒸发，并保持了创面温度，为创面肉芽组织的生长和创面修复组织重建提供一个湿润、温暖的适宜生长的微环境，从而可利于达到良好的治疗效果。
由于当前应用在临床上的药物中，生长因子含量很低而且种类单一，难与自体免疫相兼容，价格又昂贵，在创面伤口修复上存在众多挑战；而CGF(Concentrate GrowthFactors，自体浓缩生长因子)是一种新一代生长因子，于近年来被提出并制备成功，制备方法简单，含有高浓度的生长因子及纤维蛋白；因其富含多种生长因子，具有促进细胞增殖分化的功能，能合成大量胶原蛋白，以改善和增强创面组织的再生愈合能力，且产生的免疫排斥作用小，是组织再生领域中的新材料，具备较好的应用前景，加速组织修复且副作用少，值得在创面修复上被广泛应用。
具体的，所述CGF富含的多种生长因子包括血小板衍生生长因子(PDGF)、转移生长因子-β(TGF-β)、类胰岛素生长因子(IGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)。
在基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料的基础上，本发明还提出了一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，包括以下步骤：
步骤S210、将脱离人体的血液样品放入与离心机相匹配的试管中；为了便于抽取和易于控制，较好的是，所述血液样品为从患者体内抽取的静脉血，容量为10ml；同时，为了防止离体的血液样品出现凝固，优选地，在5~10min之内将装有血液样品的试管放入离心机进行离心处理，以获得高浓度的各种生长因子；
步骤S220、开启离心机，例如Medifuge离心机(Silfradent，意大利)，先在2400r/min的转速下离心6min，再在2700r/min的转速下离心4min，后在3000r/min的转速下离心3min；
步骤S230、静置15min，使得试管中的血液样品从上到下呈三层状态：最上层为贫血小板血浆，中间层为CGF纤维蛋白凝胶层，最下层为红细胞碎片层；因为有一部分生长因子处于纤维蛋白凝胶层与红细胞碎片层之间，因此，较好的是，可保留小部分与CGF纤维蛋白凝胶相连的红细胞碎片层；
步骤S240、将所述CGF纤维蛋白凝胶层取出并放置在无菌纱布上，用工具压成具有黏性和弹性的CGF纤维蛋白膜500；由于CGF纤维蛋白凝胶具有一定的可压缩成型性，由此可将CGF纤维蛋白凝胶和部分红细胞碎片抽取后置于无菌纱布上，并采用手术钳等模制工具压成薄膜，成型的CGF纤维蛋白膜500具有一定的粘附力与弹性，能加速受损的创面区域粘结愈合。
步骤S250、在无菌环境下将所述CGF纤维蛋白膜500切片之后黏附在海绵层300之上；具体包括：
步骤S251、将工作台用紫外线照射120分钟；
步骤S252、将切片刀、涂布棒和切片后带有致密层的海绵层300放入120℃的烘箱中30分钟，之后放置在工作台上冷却至室温；
步骤S253、将所述CGF纤维蛋白膜500放在工作台上，使用切片刀切取后放置在背向致密层400的海绵层300之上，并用涂布棒按压CGF纤维蛋白膜500，使其黏附在海绵层300之上。
在基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法的优选实施方式中，还包括制备海绵层300的步骤：
步骤S110、将1.5~4kg的聚乙烯醇和10~50g的羟甲基聚糖加入到10~25kg温度在90~100℃的纯化水中，并保持在90~100℃的温度下搅拌，直至聚乙烯醇和羟甲基聚糖完全溶解；
步骤S120、将混合溶液冷却到室温，加入500~1000ml的催化剂，温度控制在20~30℃，在2700r/min的转速下搅拌10~15分钟；较好的是，所述催化剂采用硫酸或盐酸；
步骤S130、加入1600~2000ml的交联剂，温度控制在20~30℃，在2700r/min的转速下搅拌30~40分钟，直至溶液的体积稳定，得到PVA反应溶液；较好的是，所述交联剂采用甲醛、乙醛、丁醛或戊二醛；
步骤S140、采用分层固化法或涂布方式制备得到一面带有致密层400的海绵层300；较好的是，采用分层固化法时，所用模具的温度控制在10~25℃之间，静置的时间控制在1~2小时；
步骤S150、对带有致密层400的海绵层300进行清洗和离心脱水，清洗后海绵层300的PH值在5~6之间，并采用相应的模具进行固定压缩和离心脱水，使得固定压缩状态下的海绵层300的含水量降至10~30%，压缩后的海绵层300为其原体积的1/20~1/8；
步骤S160、通过烘干或真空冷冻方式进行干燥处理，使得固定压缩状态下的海绵层300的含水量低于5%，切片后备用；较好的是，采用烘干方式时的温度控制在50~90℃之间，烘干的时间控制在15~60min；采用真空冷冻方式时，结晶之前的预冻温度在-50~-10℃之间，之后的真空冻干温度在-50~0℃之间。
需要说明的是，CGF纤维蛋白凝胶和CGF纤维蛋白膜500的制备方法与第一代血液提取物和第二代血液提取物并不相同，第一代血液提取物PRP(Platelet-rich Plasma)通过二次离心获得，在其制备过程中需要添加凝血酶等化学制剂，增加了免疫反应和交叉感染的风险；第二代血液提取物PRF(Platelet-rich Fibrin)仅通过一次性梯度离心获得，制备过程较第一代PRP简单，被激活的纤维蛋白原较少；而本发明的CGF纤维蛋白凝胶采用的是变速离心(即一次差速离心)获得，不仅被激活的纤维蛋白原更多，而且富含多种生长因子的纤维蛋白基质的浓度较高，制备的过程中也不需要添加任何生物制剂，排除了感染风险，大大增加了安全性；经过临床试验的结果表明，其缓慢释放生长因子的持续时间长，甚至可高达13天，均长于PRP和PRF，大大降低了创面修复的治疗成本，也避免了造成材料浪费和环境污染。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其特征在于：包括海绵层、致密层和CGF纤维蛋白膜，所述致密层位于海绵层的一面，使用时位于背向伤口的一面，用于避免负压引流过程中出现创面渗液或药水外漏；所述CGF纤维蛋白膜位于海绵层的另一面，使用时位于面向伤口的一面，用于促进创面处细胞增殖分化和加速组织修复。
2.根据权利要求1所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其特征在于：所述CGF纤维蛋白膜包括血小板衍生生长因子、转移生长因子-β、类胰岛素生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子和成纤维细胞生长因子。
3.根据权利要求1所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其特征在于：所述CGF纤维蛋白膜由CGF纤维蛋白凝胶和部分红细胞碎片组成，并通过工具压制成薄膜形式。
4.根据权利要求3所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其特征在于：所述CGF纤维蛋白凝胶源于离体的血液样品，经离心机进行变速离心处理获得，部分红细胞碎片取自变速离心处理之后与CGF纤维蛋白凝胶相连的红细胞碎片层。
5.一种基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，用于制作权利要求1至4中任一项所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S210、将脱离人体的血液样品放入与离心机相匹配的试管中；
步骤S220、开启离心机，依次在2400r/min、2700r/min和3000r/min的转速下离心6min、4min和3min；
步骤S230、静置15min，使得试管中的血液样品从上到下分成三层：最上层为贫血小板血浆，中间层为CGF纤维蛋白凝胶层，最下层为红细胞碎片层；
步骤S240、将所述CGF纤维蛋白凝胶层取出并放置在无菌纱布上，用工具压成具有黏性和弹性的CGF纤维蛋白膜；
步骤S250、在无菌环境下将所述CGF纤维蛋白膜切片之后黏附在海绵层之上。
6.根据权利要求5所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其特征在于：所述步骤S210中的血液样品为从患者体内抽取的静脉血，容量10ml，并在5~10min之内放入离心机进行离心处理。
7.根据权利要求5所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其特征在于，还包括制备海绵层的步骤：
步骤S110、将1.5~4kg的聚乙烯醇和10~50g的羟甲基聚糖加入到10~25kg温度在90~100℃的纯化水中，并保持在90~100℃的温度下搅拌，直至聚乙烯醇和羟甲基聚糖完全溶解；
步骤S120、将混合溶液冷却到室温，加入400~1000ml的催化剂搅拌10~15分钟；
步骤S130、加入800~2000ml的交联剂，温度控制在20~30℃，搅拌30~40分钟，直至溶液的体积稳定，得到PVA反应溶液；
步骤S140、采用分层固化法或涂布方式制备得到一面带有致密层的海绵层；
步骤S150、对带有致密层的海绵层进行清洗和离心脱水，并采用相应的模具进行固定压缩和离心脱水，使得固定压缩状态下的海绵层300的含水量降至10~30%；
步骤S160、通过烘干或真空冷冻方式进行干燥处理，使得固定压缩状态下的海绵层的含水量低于5%，切片后备用。
8.根据权利要求5所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其特征在于：所述步骤S120中的催化剂为硫酸或盐酸。
9.根据权利要求5所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其特征在于：所述步骤S130中的交联剂为甲醛、乙醛、丁醛或戊二醛。
10.根据权利要求5所述的基于自体浓缩生长因子的生物活性敷料制备方法，其特征在于，所述步骤S250具体包括：
步骤S251、将工作台用紫外线照射120分钟；
步骤S252、将切片刀、涂布棒和切片后带有致密层的海绵层放入120℃的烘箱中30分钟，之后放置在工作台上冷却至室温；
步骤S253、将所述CGF纤维蛋白膜放在工作台上，使用切片刀切取后放置在背向致密层的海绵层之上，并用涂布棒按压CGF纤维蛋白膜，使其黏附在海绵层之上。
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