CN112899324A - 一种细菌纤维素膜及其乳房补片和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及一种细菌纤维素膜及其乳房补片和制备方法。所述细菌纤维素膜的制备方法包括如下步骤：通过旋转发酵的方式制备细菌纤维素膜，发酵的过程中向所述细菌纤维素膜上喷洒粒径为10～500μm的大分子物质，使大分子物质分布于所述细菌纤维素膜中。采用本发明的细菌纤维素膜制备的乳房补片无免疫原性，与人体具有较好的相容性，同时具有良好的力学性能，满足临床的缝合强度需求，并且能够很好的固定乳房假体，有助于乳房修复。

Description

一种细菌纤维素膜及其乳房补片和制备方法

技术领域

本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及一种细菌纤维素膜及其乳房补片和制备方法。

背景技术

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之首，而且治疗时接近一半的女性会选择切除乳房，但是乳房的切除会给病人的正常生活带来巨大的心理压力，所以，很多人会选择进行乳房修复重建。乳房重建过程中，由于原来缺损较多，所以植入假体，容易导致假体移位，需要生物补片进行固定修复，并且减少相关的包囊等并发症。

针对这个问题，目前市面上乳房补片分为人工合成材料补片和生物材料补片。人工合成材料钛化聚丙烯补片应用广泛，但其存在刚性，不太柔软，存在感染、组织粘连，且术后异物感明显等症状；生物材料真皮补片和牛心包补片最早应用于乳房补片，临床使用广泛，但是其成本较高，且在制备过程中，通常采用交联剂提高力学性能，存在一定的免疫反应。

中国实用新型专利CN208492394U公开了一种单层含孔乳房补片，其步骤是将动物源性的猪腹膜、猪真皮基质、哺乳动物心包膜、硬脑膜、脱细胞肝脏网膜、胃膜中的一种，进行脱细胞处理，然后打孔制得乳房补片。该发明制备的乳房补片有利于积液的排出，但是其材料为动物源性，会有产生免疫反应的风险，并且脱细胞过程可能导致力学性能降低。

中国实用新型专利CN206714851U公开了一种复合多孔型乳房补片，其中一层为交联剂处理的动物源性脱细胞心包膜、腹膜、胸膜或者肠膜，其中一层为未交联的光滑层。然后进行粘合，最后进行打孔，得到复合多孔交联乳房补片。该发明制备的乳房补片具有良好的力学性能，多孔结构有助于积液的排出，但是其材料为动物源性，有发生免疫原性的风险，并且使用交联剂，有发生不良炎症反应的风险。

中国发明专利CN105903080B公开了一种乳房补片及其制备方法，其步骤是：将猪皮削皮分选，然后脱脂脱细胞、裁切、辐照灭菌。该发明制备的乳房补片，避免使用强酸强碱和酶，可保留猪真皮基质的天然三维胶原支架纤维结构，具有良好的机械性能以起到加强或修复缺损组织的作用。但其为动物源性材料，来源采用静水脱细胞，很容易造成脱细胞不完全，有发生免疫反应的风险，脱脂中加入醇溶剂，也容易残留，有引发炎症风险。

由以上可以看出，以动物源性膜制备的乳房补片通常具有较强的免疫原性。现有的细菌纤维素膜作为一种力学性能良好的生物膜在应用于人体的过程中无免疫原性，但是当其应用于乳房补片时，细胞却无法在其上理想地生长，因此急需一种可用作乳房补片的细菌纤维素膜，并以其为基材开发性能更优异的乳房补片，以满足临床需求。

发明内容

本发明通过对细菌纤维素膜的制备方法进行改进，得到了一种可用于制作乳房补片的细菌纤维素膜，本发明所述的细菌纤维素膜的制备方法包括如下步骤：通过旋转发酵的方式制备细菌纤维素膜，发酵的过程中向所述细菌纤维素膜上喷洒粒径为10～500μm的大分子物质，使大分子物质分布于所述细菌纤维素膜中。

优选的，所述旋转发酵在旋转式发酵罐中进行，所述旋转式发酵罐包括罐体、细菌纤维素膜形成框和和大分子物质喷洒装置，所述细菌纤维素膜形成框通过旋转轴设置于所述罐体内，所述大分子物质喷洒装置设置于所述细菌纤维素形成框的上部，以实现向所述细菌纤维素膜的表面喷洒大分子物质。

优选的，所述大分子物质为马铃薯淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、海藻酸钠微球、石蜡微球、碳酸钙或二氧化硅微球中的一种或多种。

优选的，还包括去除所述大分子物质的操作，对制备得到的细菌纤维素膜进行如下处理，用水对细菌纤维素膜进行清洗，将清洗过的所述细菌纤维素膜放入温度为85～95℃，浓度为0.1～2.0mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌0.5～2.0h后取出所述细菌纤维素膜。

优选的，制备所述细菌纤维素膜的微生物选自醋酸菌属、根瘤菌属、葡糖酸杆菌属、木醋杆菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属和土壤杆菌属中的一种或多种；和/或，所述发酵培养液的碳源为葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、阿拉伯糖中的一种或多种。

本发明还保护本发明所述制备方法制备得到的细菌纤维素膜。

本发明还保护一种乳房补片，所述乳房补片的基材为本发明制备得到的细菌纤维素膜。

优选的，制备所述乳房补片的过程中所述细菌纤维素膜的表面设有贯穿孔。

进一步优选的，所述贯穿孔的孔径为1～200微米。

优选的，对所述细菌纤维素膜进行氧化处理，使其具备可降解性。

优选的，所述氧化处理为将所述乳房补片置于浓度为1～50％的过氧化氢、次氯酸钠、过氧化钠、过氧化钾、过氧乙酸、过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾水溶液中的一种或几种的溶液中。

优选的，在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种；

优选的，通过静电纺丝技术将所述硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种复合于所述细菌纤维素膜的表面。

本发明还保护本发明所述乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

制备细菌纤维素膜；

在所述细菌纤维素膜的表面设置贯穿孔；

对所述细菌纤维素膜进行氧化，使其变为可降解性细菌纤维素膜；

通过静电纺丝的方法在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明所述的细菌纤维素膜无免疫原性，而且在发酵制备的过程中通过旋转发酵的方式进行制备且添加了大分子物质，可在细菌纤维素膜上形成理想地孔状结构，有利于人体细胞在细菌纤维素膜的表面理想地附着和生长。

2)用本发明所述的细菌纤维素膜制备的乳房补片具有良好的力学性能，可满足临床的缝合强度需求，并且能够很好的固定乳房假体，有助于乳房修复。

3)通过在所述乳房补片的表面添加修复物质，有助于乳房修复，对其进行氧化处理后使其变为可降解性膜，有利于组织长入、利于积液排出。

4)本发明提供的多孔细菌纤维素乳房补片，在制备中未添加交联剂，减少交联剂对乳房修复过程中的不利影响，提高乳房补片产品临床使用安全性；而且细菌纤维素材料来源广泛，成本低，该产品将极大减轻患者的临床费用。

5)本发明提供的多孔细菌纤维素乳房补片，是一种纯天然，并且高纯度的纯纤维生物材料，柔软贴合，舒适，有利于组织的修复长入，增强患者的临床顺应性。

附图说明

图1为本发明所述旋转式发酵罐的结构示意图。

图2是多孔细菌纤维素乳房补片结构示意图。

图3是多孔细菌纤维素乳房补片正面扫描电镜图。

图1中，1为罐体，2为细菌纤维素膜形成框，3为旋转轴，4为大分子物质喷洒装置。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

针对现有技术中的乳房补片存在的问题，本发明首先提供一种制备乳房补片的细菌纤维素膜，所述细菌纤维素膜的制备方法包括如下步骤：通过旋转发酵的方式制备细菌纤维素膜，发酵的过程中向所述细菌纤维素膜上喷洒粒径为10～500μm的大分子物质，使大分子物质分布于所述细菌纤维素膜中。

细菌纤维素膜与人体具有较好的相容性，但是采用现有的方法制备的细菌纤维素膜的表面的孔径通常为微米级，细胞无法在其表面理想地生长，本发明在制备细菌纤维素膜的过程中添加上述物质，有利于不同层的细菌纤维素膜间形成一定的空隙，有利于细胞在其表面生长。

根据一些优选的实施例，所述旋转发酵在旋转式发酵罐中进行，所述旋转式发酵罐包括罐体、细菌纤维素膜形成框和和大分子物质喷洒装置，所述细菌纤维素膜形成框通过旋转轴设置于所述罐体内，所述大分子物质喷洒装置设置于所述细菌纤维素形成框的上部，以实现向所述细菌纤维素膜的表面喷洒大分子物质。

根据一些优选的实施例，所述旋转轴为水平设置。通过水平设置，可实现细菌纤维素膜与发酵液的相对位置发生不断地变化，当细菌纤维素膜位于发酵液中时，可粘附发酵液，促进膜的形成，当细菌纤维素膜离开发酵液时，可在其上喷洒大分子物质。

通过上述装置进行发酵的具体操作方式为：

1)向所述发酵罐中添加发酵液，所述发酵液的添加量为使发酵后形成的细菌纤维素膜形成于所述细菌纤维素膜形成框的表面；

2)初步形成细菌纤维素膜后，转动旋转轴带动所述细菌纤维素膜形成框转动，并开启大分子物质喷洒装置，定时将所述大分子物质喷洒于转动的细菌纤维素膜的表面。

通过上述操作可均匀地将大分子物质喷洒于细菌纤维素膜的表面，且随着细菌纤维素膜的形成不断地喷洒大分子物质，可在不同的纤维素膜层结构间添加大分子物质。

根据一些优选的实施例，大分子物质为马铃薯淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、海藻酸钠微球、石蜡微球、碳酸钙或二氧化硅微球中的一种或多种。

根据一些优选的实施例，还包括去除所述大分子物质的操作，对制备得到的细菌纤维素膜进行如下处理，用水对细菌纤维素膜进行清洗，将清洗过的所述细菌纤维素膜放入温度为85～95℃，浓度为 0.1～2.0mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌0.5～2.0h后取出所述细菌纤维素膜。通过上述操作去除大分子物质，不同层的细菌纤维素膜可形成一定的空隙。

根据一些优选的实施例，发酵过程中采用的产生细菌纤维素膜的微生物选自醋酸菌属、根瘤菌属、葡糖酸杆菌属、木醋杆菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属和土壤杆菌属中的一种或多种；和/或，所述发酵培养液的碳源为葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、阿拉伯糖中的一种或多种。

根据一些优选的实施例，发酵过程中采用的制备细菌纤维素膜的微生物选自醋酸菌属，所述发酵培养液的碳源为葡萄糖和麦芽糖的混合物。所述葡萄糖与所述麦芽糖的质量比为1：0.1～2。以醋酸菌属细菌制备细菌纤维膜的过程中在培养基中添加葡萄糖和麦芽糖的混合物作为碳源，并通过上述对碳源比例的优化，发酵制备的乳房补片缝合强度，拉伸，抗张强度优异，能够完全满足乳房假体对软组织覆盖及下极软组织支撑的需求，起到长期的力学支撑作用，使修整的乳房更加自然，美观。

根据一些优选的实施例，针对醋酸菌属，所述发酵培养基的配方为：每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏 2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量。

根据一些优选的实施例，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的 pH为6.0以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜。通过上述方式可将细菌纤维素膜进行进一步的清洗。

本发明还保护本发明所述制备方法制备得到的细菌纤维素膜。

本发明还保护包括本发明所述细菌纤维素膜的乳房补片。

根据一些优选的实施例，制备所述乳房补片的过程中所述细菌纤维素膜的表面设有贯穿孔。通过设置贯穿孔，所述细菌纤维素的表面经过打孔，用于假体修复术中，能够避免由于手术积液导致的血清肿等并发症的发生。同时有利于静电纺丝过程中可降解材料与纤维素膜的复合，促进组织修复。

进一步优选的，所述贯穿孔的孔径为10～200um，孔密度为1～ 100个/cm²。人体内的成纤维细胞及其它细胞粒径一般在100微米左右，该孔径有利于促进组织修复。

根据一些优选的实施例，在所述细菌纤维素膜的表面设置贯穿孔前对所述细菌纤维素膜进行冻干处理。经过真空冷冻干燥技术处理，细菌纤维素膜具有疏松多孔结构，植入后能够较快诱导周围组织长入。

根据一些优选的实施例，对所述细菌纤维素膜进行氧化处理，使其具备可降解性。所述细菌纤维素膜具备可降解性，可随着乳房修复细胞的长入而降解，降解产物为葡萄糖，无任何风险，不会发生粘连。根据一些优选的实施例，所述氧化处理为将所述乳房补片置于浓度为 1～50％的过氧化氢、次氯酸钠、过氧化钠、过氧化钾、过氧乙酸、过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾水溶液中的一种或几种的溶液中。上述氧化的原理为将纤维素单元上的羟基进行氧化,使之变为醛基,酮基或羧基，实现纤维素的降解性能。

根据一些优选的实施例，在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种。

根据一些优选的实施例，通过静电纺丝技术将所述硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种复合于所述细菌纤维素膜的表面。

根据一些优选的实施例，所述硫酸软骨素由牛软骨水解得到。

进一步优选的，包括如下步骤：将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到1％硫酸软骨素溶液。

本发明还保护本发明所述乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

制备细菌纤维素膜；

在所述细菌纤维素膜的表面设置贯穿孔；

对所述细菌纤维素膜进行氧化，使其变为可降解性细菌纤维素膜；

通过静电纺丝的方法在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种。

下面通过实施例对本发明进行进一步地详细说明。

实施例1

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐(其结构示意图如图1)的罐体1中添加发酵培养基，至其高度与细菌纤维素膜形成框2的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g 和蒸馏水余量；

2)将产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过5天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒马铃薯淀粉 0.5g(所述细菌纤维素膜的大小为0.2*0.3m)，至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为95℃，浓度为 2.0mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至100℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为6.0 以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-50℃下冷冻真空干燥24小制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为100微米，孔之间距离为5.0mm, 小孔密度为9个/cm²。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于10％的次氯酸钠溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到1％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得(本实施例制备得到的补片的结构示意图如图2至图3

由图2可知，纤维素膜表面均匀分布微孔，有利于组织细胞的生长和修复。

由图3可知纤维素膜内部存在微米级孔隙，明显优于未进行改性处理的纳米级孔隙，有利于组织修复。

实施例2

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐(其结构示意图如图1)中添加发酵培养基，至其高度与细菌纤维素膜形成框的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖20g、麦芽糖15g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量；

2)将产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过6天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框开始转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒海藻酸钠微球0.5g、羧甲基纤维素钠0.5g(所述细菌纤维素膜的大小为 0.2*0.3m)，至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为80℃，浓度为 1.5.mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至95℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为5.5以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-60℃下冷冻真空干燥 18小制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为0.5mm，孔之间距离为3mm, 小孔密度为15个/cm²。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于15％的过氧化氢溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到2％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得。

实施例3

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐中添加发酵培养基(其结构示意图如图1)，至其高度与细菌纤维素膜形成框的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量；

2)将产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过5天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框开始转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒石蜡微球0.5g、羧甲基淀粉钠0.5g，(所述细菌纤维素膜的大小为0.2*0.3m) 至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为85℃，浓度为 2.0mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至100℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为6.0 以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-65℃下冷冻真空干燥 22小制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为0.2mm，孔之间距离为5mm, 小孔密度为5个/cm2。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于10％的过碘酸溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到1.5％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得。

实施例4

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐中添加发酵培养基(其结构示意图如图1)，至其高度与细菌纤维素膜形成框的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量；

2)将产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过5天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框开始转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒二氧化硅微球1g(所述细菌纤维素膜的大小为0.2*0.3m)，至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为90℃，浓度为 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至100℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为6.5 以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-50℃下冷冻真空干燥 20小时制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为0.1mm，孔之间距离为1mm, 小孔密度为10个/cm2。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于20％的次氯酸钠溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到3％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得。

实施例5

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐中添加发酵培养基(其结构示意图如图1)，至其高度与细菌纤维素膜形成框的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量；

2)取产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过5天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框开始转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒马铃薯淀粉0.5g(所述细菌纤维素膜的大小为0.2*0.3m)，至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为95℃，浓度为 3.5mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至100℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为5.8 以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-50℃下冷冻真空干燥 24小制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为0.5mm，孔之间距离为0.6mm, 小孔密度为8个/cm2。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于8％的过硫酸溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到1.5％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得。

实施例6

本实施例涉及一种乳房补片的制备方法，包括如下步骤：

1)向旋转式发酵罐中添加发酵培养基(其结构示意图如图1)，至其高度与细菌纤维素膜形成框的表面平齐；所述的发酵培养基的配方为每500mL中含有：葡萄糖15g、麦芽糖10g、蛋白胨2.5g、酵母膏2.5g、柠檬酸0.5g、磷酸氢二钠1g、磷酸氢二钾0.5g和蒸馏水余量；

2)取产纤维素膜的木醋杆菌活化，得活化菌种，将活化菌种扩大培养，得到种子液，将种子液接种至发酵培养基中发酵得到细菌纤维素发酵液，经过5天发酵后，所述细菌纤维素形成框的表面形成细菌纤维素膜；

3)转动旋转轴，使所述细菌纤维素膜形成框开始转动，并开启大分子物质喷洒装置，每6h向所述细菌纤维素膜的表面喷洒马铃薯淀粉1g(所述细菌纤维素膜的大小为0.2*0.3m)，至发酵10天后结束发酵。

4)细菌纤维素膜的纯化处理：使用注射用水清洗步骤1)得到的细菌纤维素膜，直至所述细菌纤维素膜的pH值为6.0；

将用注射用水清洗过的细菌纤维素膜放入温度为90℃，浓度为 2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，然后升温至100℃，搅拌2h后取出所述细菌纤维素膜，用注射用水清洗至所述细菌纤维素膜的pH为6.0 以及所述细菌纤维素膜内的细菌内毒素的含量≤0.03EU/ml，得到纯化的细菌纤维素膜；

5)将纯化后的细菌纤维素膜放入冻干盘内-55℃下冷冻真空干燥 48小时制备得到细菌纤维素乳房补片基材；

6)打孔：使用飞秒激光对步骤3)干燥的补片材料进行打孔，形成多个椭圆形小孔，小孔的孔径为0.3mm，孔之间距离为4mm, 小孔密度为8个/cm2。

7)将步骤4)得到细菌纤维素乳房补片中间品乳房补片置于4％的过硼酸钾溶液中氧化，得到可降解的乳房补片。

8)将牛的软骨酶解，酶解液离心取上清，盐析出硫酸软骨素，透析，溶解，得到0.5％硫酸软骨素溶液；

9)将步骤5)得到的乳房补片基材固定于静电纺丝设备接收装置上，将步骤6)的硫酸软骨素溶液转移到注射器中，进行静电纺丝得到细菌纤维素乳房补片的中间品；

10)将步骤7)得到的细菌纤维素乳房补片中间品压缩并裁剪，经过内包、外包、灭菌、包装后，即得。

对比例1

与实施例1相比，其区别在于，在所述细菌纤维素的表面设置孔的方式不同，采用与专利CN108728503中相似的方法设置孔。

实验中发现，上述专利的方法制备的纤维素膜主要存在如下问题，一方面发酵液的粘度增加影响发酵液内的含氧量从而影响纤维素膜的成膜过程；而且发酵出来的纤维素膜因发酵速度慢会影响其力学性能；另一方面培养基中虽然添加碳酸钙增加孔径，但分布不均匀，影响产品性能，因此无法应用于本申请。

实验例1

乳房补片力学性能测试

本实验例对实施例1-6制备的多孔细菌纤维素乳房补片的力学性能进行测试，具体测试过程如下：

测试原理：根据相关行业标准和产品技术要求测试产品各项力学性能是否满足临床应用需求；

按《YY 0500-2004心血管植入物人工血管》中8.8的方法测定，所述乳房补片的缝合强度≥10N；

按《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》方法测定，所述乳房补片的拉伸强度≥20MPa；

按《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》方法测定，所述乳房补片的拉伸伸长率≥20％；

按《GB/T 19976-2005纺织品顶破强力的测定钢球法》方法测定所述乳房补片的顶破力≥35N；

按照产品技术要求分别从每组抽取5个样品检测产品拉伸强度并记录平均值，测试结果如表1所示：

表1

从表1看出，本发明提供的多孔细菌纤维素乳房补片力学性能(具体包括拉伸强度、断裂伸长率、顶破强度和缝合强度四个方面)均能满足行业要求，能够满足临床使用需求。

实验例2

乳房补片修复性能的研究

实验方法：采用实施例1中所述的补片，选取16只健康雄性SD 大鼠，随机分为四组，用于检测补片植入大鼠体内2周，4周及12 周后补片的移位及其与大鼠腹壁组织的相容性。

分别将植入大鼠体内2周、4周和12周后的补片及周围组织取出，经自动脱水机脱水后，采用石蜡包埋样本并切片，切片的厚度约为3μm，再进行常规HE染色及显微镜观察，利用显微镜观察并计算补片腹腔侧结缔组织覆盖的百分比，炎性细胞在结缔组织中的浸润百分比，以及结缔组织纤维化的百分比，再对数据进行统计学分析，其结果如表2：

实验结果

表2

实验例3

乳房补片降解性能研究

实验方法：将实施例1所述乳房补片样品经环氧乙烷灭菌后备用。配制pH＝7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)为基本降解液，高压蒸汽灭菌后备用。其他材料和工具经紫外线照射灭菌。所有操作均在超净工作台中完成。将40片样品(5*5cm)及40mL PBS放入50mL的离心管中，在37℃、60rpm的振荡恒温箱中孵育。分别在降解不同的时间点后取出样品，(取样点为7天、14天、1个月、2个月、3个月、6 个月、9个月、12个月)每次取出5个样品检测。性能检测指标包括：质量损失、降解液变化及力学性能检测，其实验结果如表3：

表3

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (11)

1.一种细菌纤维素膜的制备方法，其特征在于，所述细菌纤维素膜的制备方法包括如下步骤，通过旋转发酵的方式制备细菌纤维素膜，发酵的过程中向所述细菌纤维素膜上喷洒粒径为10～500μm的大分子物质，使大分子物质分布于所述细菌纤维素膜中。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述旋转发酵在旋转式发酵罐中进行，所述旋转式发酵罐包括罐体、细菌纤维素膜形成框和大分子物质喷洒装置，所述细菌纤维素膜形成框通过旋转轴设置于所述罐体内，所述大分子物质喷洒装置设置于所述细菌纤维素形成框的上部，以实现向所述细菌纤维素膜的表面喷洒大分子物质。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子物质为马铃薯淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、海藻酸钠微球、石蜡微球、碳酸钙或二氧化硅微球中的一种或多种。

4.根据权利要求1～3任一项所述制备方法，其特征在于，还包括去除所述大分子物质的操作，对制备得到的细菌纤维素膜进行如下处理，用水对细菌纤维素膜进行清洗，将清洗过的所述细菌纤维素膜放入温度为85～95℃，浓度为0.1～2.0mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌0.5～2.0h后取出所述细菌纤维素膜。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述细菌纤维素膜的微生物选自醋酸菌属、根瘤菌属、葡糖酸杆菌属、木醋杆菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属和土壤杆菌属中的一种或多种；和/或，所述发酵培养液的碳源为葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、阿拉伯糖中的一种或多种。

6.权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到的细菌纤维素膜。

7.一种乳房补片，其特征在于，其基材为权利要求6所述的细菌纤维素膜。

8.根据权利要求7所述的乳房补片，其特征在于，所述细菌纤维素膜的表面设有贯穿孔，优选的，所述贯穿孔的孔径为1.0～200微米。

9.根据权利要求7所述的乳房补片，其特征在于，对所述细菌纤维素膜进行氧化处理，使其具备可降解性；

优选的，所述氧化处理为将所述乳房补片置于浓度为1～50％的过氧化氢、次氯酸钠、过氧化钠、过氧化钾、过氧乙酸、过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾水溶液中的一种或几种的溶液中。

10.根据权利要求7～9任一项所述的乳房补片，其特征在于，在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种；优选的，通过静电纺丝技术将所述硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种复合于所述细菌纤维素膜的表面。

11.权利要求7～10所述乳房补片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备细菌纤维素膜；

在所述细菌纤维素膜的表面设置贯穿孔；

对所述细菌纤维素膜进行氧化，使其变为可降解性细菌纤维素膜；

通过静电纺丝的方法在所述细菌纤维素膜的表面复合硫酸软骨素、壳聚糖、胶原蛋白、聚己内酯、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或几种。

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