CN112030556A - 具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品，具有细胞亲和性的纤维为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。

Description

具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品
技术领域
本发明涉及一种纤维及使用其所制成的纤维制品，尤其涉及一种具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品。
背景技术
针对肌腱或韧带的破裂重建，目前临床手术以自体肌腱或韧带搭配软组织固定装置为主，肌腱或韧带的植体需强化克服临床问题。举例而言，取自体组织修补，对患者移植部位有一定影响。人工韧带无法长期植入，易产生磨损及松动。此外，现有产品也有生物相容性不足的缺点，例如PET表面亲水性差，不利细胞贴附等。另一方面，产品技术需仰赖进口，进而导致成本高昂的问题。
基于上述，发展出一种能够增加纤维表面积且具有细胞亲和性的纤维，并用以制造人工韧带等纤维制品，为目前所需研究的重要课题。
发明内容
本发明提供一种具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品，能够增加纤维表面积、提升细胞及材料贴覆性并提升细胞组织相容性。
本发明的具有细胞亲和性的纤维为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。
在本发明的一实施例中，相对于聚对苯二甲酸乙二酯纤维，胶原蛋白的含量为1wt％至4wt％。
在本发明的一实施例中，异形断面包括十字断面、一字断面、波浪形断面、星形断面或三角断面。
在本发明的一实施例中，相较于圆形断面，十字断面使具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加20％至30％，且一字断面使具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加10％至20％。
在本发明的一实施例中，相较于圆形断面，十字断面使具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加250％至300％，一字断面使具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加250％至300％。
在本发明的一实施例中，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的胶原蛋白表面处理包括：将胶原蛋白溶解于醋酸中，使pH值介于2.5至3.5，再加入PBS以模拟生长环境，以NaOH溶液调整pH值到7至8，使聚对苯二甲酸乙二酯纤维与胶原蛋白反应。
在本发明的一实施例中，胶原蛋白在醋酸中的固含量为0.01wt％至0.1wt％。
在本发明的一实施例中，聚对苯二甲酸乙二酯纤维与胶原蛋白的反应时间为12小时至48小时。
本发明的纤维制品是使用上述具有细胞亲和性的纤维所制成，纤维制品包括人工韧带。
在本发明的一实施例中，人工韧带的编织方法可包括平面编织或立体编织，人工韧带的强度为1500N至3000N。
基于上述，本发明提供一种具有细胞亲和性的纤维，其为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。如此一来，能够增加纤维表面积、提升细胞和/或材料贴覆性并提升细胞组织相容性。另一方面，本发明也提供一种纤维制品，是使用上述具有细胞亲和性的纤维所制成，纤维制品包括人工韧带。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并作详细说明如下。
具体实施方式
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举所述范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖所述数值范围内的任意数值以及由所述数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出所述任意数值和所述较小数值范围一样。
本发明提供一种具有细胞亲和性的纤维，其为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。更详细而言，异形断面可包括十字断面、一字断面、波浪形断面、星形断面或三角断面，但本发明并不以此为限。相较于圆形断面，十字断面可使具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加例如20％至30％，且一字断面可使具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加例如10％至20％。相较于圆形断面，十字断面可使具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加例如250％至300％，一字断面可使具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加例如250％至300％。圆形断面的纤维直径例如是15μm至20μm，十字断面的纤维直径例如是15μm至25μm，一字断面的纤维直径例如是20μm至30μm。在此需特别说明的是，上述一字断面纤维在其成型过程中，会受到加工条件的影响而具有卷曲或波浪型的长条型外观，而并非具有平滑表面的长方体结构。
在本实施例中，相对于聚对苯二甲酸乙二酯纤维，胶原蛋白的含量例如是1wt％至4wt％。更详细而言，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的胶原蛋白表面处理可包括以下步骤。首先，将胶原蛋白溶解于醋酸中，使溶液的pH值介于例如2.5至3.5，且胶原蛋白在醋酸中的固含量例如是0.01wt％至0.1wt％。之后，加入PBS以模拟生长环境，以NaOH溶液调整pH值到例如7至8，使聚对苯二甲酸乙二酯纤维与胶原蛋白反应。举例来说，聚对苯二甲酸乙二酯纤维与胶原蛋白的反应时间例如是12小时至48小时，例如是在温度36.5℃下反应36小时。
本发明也提供一种纤维制品，使用上述具有细胞亲和性的纤维所制成，纤维制品可包括人工韧带。人工韧带的编织方法可包括平面编织或立体编织，且人工韧带的强度例如是1500N至3000N，以符合人工韧带的使用标准。
以下，通过实验例来详细说明上述实施例的具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品。然而，下述实验例并非用以限制本发明。
实验例
为了证明本发明所提出的具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品能够增加纤维表面积、提升细胞和/或材料贴覆性并提升细胞组织相容性，以下特别做此实验例。
必须说明的是，由于具有细胞亲和性的纤维的制备方法已于上文中详细地描述，因此，下文中有关具有细胞亲和性的纤维的制备，为求方便说明故省略制备细节的叙述。
制备纤维
分别将具有圆形断面、十字断面及一字断面的聚对苯二甲酸乙二酯纤维经胶原蛋白表面处理，胶原蛋白的反应浓度以及胶原蛋白含量如下方表1所示。
表1
胶原蛋白反应浓度(wt％) 胶原蛋白含量(wt％)
圆形断面PET(比较例1) 0.05％ 1.8
圆形断面PET(比较例2) 0.025％ 1.3
圆形断面PET(比较例3) 0.01％ 0.8
十字断面PET(实施例1) 0.05％ 3.5
一字断面PET(实施例2) 0.05％ 3.6
十字断面PET(实施例3) 0.025％ 3.4
一字断面PET(实施例4) 0.025％ 3.1
十字断面PET(实施例5) 0.01％ 0.8
一字断面PET(实施例6) 0.01％ 1.1
细胞贴附效能测试
使用的细胞为iPS，测试条件如下：
(1)将样本固定于细胞培养盘中，取100λ，浓度为1×105细胞/mL的细胞悬浮液体，加入96孔盘中，在含有5mol％CO2、温度37℃中培养24小时
(2)取出样本后，加入100λ配置完成的试验物质萃取样本中的细胞后，在含有5mol％CO2、温度37℃中培养24小时。
(3)将液体置换成100λ的MTT溶液(1mg/mL MTT溶于无血清的细胞培养液)，在含有5mol％CO2、温度37℃中培养1小时。
(4)酵素免疫分析仪器，以波长540nm进行分析，将原始数据进行分析。
针对表1的纤维进行细胞贴附效能测试，将测试得到的细胞增生率列于下方表2中。由下方表2可得知，比较纤维本身细胞贴附效果，十字断面PET纤维细胞增生率较圆形断面PET纤维提升50％。经过胶原蛋白表面处理后，细胞增生率皆有250％以上的成长。
表2
细胞增生率(％)
LIGASTIC(比较例4) 123
圆形断面PET(比较例5) 100
圆形断面PET+胶原蛋白(比较例2) 250
十字断面PET(实施例7) 180
一字断面PET(实施例8) 152
十字断面PET+胶原蛋白(实施例3) 286
一字断面PET+胶原蛋白(实施例4) 298
综上所述，本发明提供一种具有细胞亲和性的纤维，其为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。如此一来，能够增加纤维表面积及粗糙度、提升细胞和/或材料贴覆性并提升细胞组织相容性，因此，可克服现有产品生物相容性不足、表面亲水性差以及不利细胞贴附的缺点。另一方面，本发明也提供一种纤维制品，是使用上述具有细胞亲和性的纤维所制成，纤维制品包括人工韧带。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种具有细胞亲和性的纤维，其特征在于，为经胶原蛋白表面处理的聚对苯二甲酸乙二酯纤维，且具有异形断面。
2.根据权利要求1所述的具有细胞亲和性的纤维，其中相对于所述聚对苯二甲酸乙二酯纤维，所述胶原蛋白的含量为1wt％至4wt％。
3.根据权利要求1所述的具有细胞亲和性的纤维，其中所述异形断面包括十字断面、一字断面、波浪形断面、星形断面或三角断面。
4.根据权利要求3所述的具有细胞亲和性的纤维，其中相较于圆形断面，所述十字断面使所述具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加20％至30％，且所述一字断面使所述具有细胞亲和性的纤维的纤维表面积增加10％至20％。
5.根据权利要求3所述的具有细胞亲和性的纤维，其中相较于圆形断面，所述十字断面使所述具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加250％至300％，所述一字断面使所述具有细胞亲和性的纤维的细胞增生效果增加250％至300％。
6.根据权利要求1所述的具有细胞亲和性的纤维，其中所述聚对苯二甲酸乙二酯纤维的胶原蛋白表面处理包括：
将所述胶原蛋白溶解于醋酸中，使pH值介于2.5至3.5，再加入PBS以模拟生长环境，以NaOH溶液调整pH值到7至8，使所述聚对苯二甲酸乙二酯纤维与所述胶原蛋白反应。
7.根据权利要求6所述的具有细胞亲和性的纤维，其中所述胶原蛋白在所述醋酸中的固含量为0.01wt％至0.1wt％。
8.根据权利要求6所述的具有细胞亲和性的纤维，其中所述聚对苯二甲酸乙二酯纤维与所述胶原蛋白的反应时间为12小时至48小时。
9.一种纤维制品，其特征在于，使用如权利要求1至8中任一项所述的具有细胞亲和性的纤维所制成，所述纤维制品包括人工韧带。
10.根据权利要求9所述的纤维制品，其中所述人工韧带的编织方法包括平面编织或立体编织，所述人工韧带的强度为1500N至3000N。
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