CN113304320B - 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法 - Google Patents

载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113304320B
CN113304320B CN202110585841.3A CN202110585841A CN113304320B CN 113304320 B CN113304320 B CN 113304320B CN 202110585841 A CN202110585841 A CN 202110585841A CN 113304320 B CN113304320 B CN 113304320B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drug
polylactic acid
silk fibroin
heart valve
loaded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110585841.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113304320A (zh
Inventor
杨红军
刘昌俊
庄燕
顾绍金
周应山
徐卫林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Textile University
Original Assignee
Wuhan Textile University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Textile University filed Critical Wuhan Textile University
Priority to CN202110585841.3A priority Critical patent/CN113304320B/zh
Publication of CN113304320A publication Critical patent/CN113304320A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113304320B publication Critical patent/CN113304320B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • A61L27/3625—Vascular tissue, e.g. heart valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227—Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/602—Type of release, e.g. controlled, sustained, slow

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明提供了载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法。该支架包括脱细胞心脏瓣膜和平行排列于脱细胞心脏瓣膜一侧的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维。本发明先采用皮芯湿法纺丝法制备聚乳酸/丝素蛋白中空纤维，在其内部封装药物后得到载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；再利用聚乳酸纱线将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合于脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。通过上述方式，本发明充分发挥了药物缓释与诱导细胞生长技术间的协同作用，通过药物缓释增加脱细胞心脏瓣膜一侧的药物含量，诱导细胞向药物浓度高的一侧生长，使细胞呈网架型结构生长，解决细胞在脱细胞心脏瓣膜表面粘附力不强的问题。

Description

载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法。
背景技术
心脏瓣膜病是威胁人类健康的常见疾病，瓣膜置换术是治疗的主要方法。然而，现有的人造心脏瓣膜仍存在缺陷：机械瓣耐久性好，但机械瓣植入体内后易发生凝血，患者需终身服用抗凝药物及降低血栓风险；生物瓣虽不会发生凝血，但是易钙化，植入体内后，一般10-15年瓣膜就会钙化而衰败。在此基础上，组织工程学的发展为寻找满意的人工瓣膜提供了新的途径。理想的组织工程心脏瓣膜是应用组织工程学制造出的一种具有细胞活性的新型生物瓣，其组织相容性好、无免疫原性、耐久性强，并有一定的增长能力和修复能力。
近年来，以脱细胞心脏瓣膜构建组织工程心脏瓣膜的研究取得了一定的进展。例如，公开号为CN104623732A的专利提供了一种人工生物心脏瓣膜材料及制备方法和用途。该专利通过将脱细胞心脏瓣膜和含有花青素的溶液混合交联后，再与戊二醛溶液进行交联，将得到的共交联的脱细胞生物瓣膜材料与D-Hanks溶液混合后，得到人工生物心脏瓣膜材料。
然而，上述对脱细胞处理后的心脏瓣膜进行交联处理的方式，虽然保存了较完整的细胞外基质成分并具有良好的力学性能，但其表面的细胞外基质成分难免会受到一定的破坏、缺损，造成细胞黏附、增殖困难，并且表面对细胞的黏附力会大大降低，导致当构建的组织工程心脏瓣膜运用到临床时，表面的细胞在血液的冲刷下容易脱落。并且，现有技术在对脱细胞心脏瓣膜进行交联时常用的交联剂戊二醛本身存在一定的细胞毒性，进一步影响了生物瓣膜在体内的内皮化，距离构建理想的组织工程心脏瓣膜还有较大差距。
有鉴于此，有必要设计一种改进的组织工程心脏瓣膜，以解决上述的问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法。通过将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维排列在脱细胞心脏瓣膜一侧，并通过聚乳酸纱线将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合到脱细胞心脏瓣膜上，诱导细胞沿着纱线向含有药物的一侧迁移，从而诱导细胞呈网架型结构生长，达到使细胞固定在脱细胞心脏瓣膜表面的目的，解决了细胞在脱细胞心脏瓣膜表面黏附不牢固的问题，以满足实际应用的需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，包括脱细胞心脏瓣膜和平行排列于所述脱细胞心脏瓣膜一侧的若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维通过聚乳酸纱线缝合于所述脱细胞心脏瓣膜上，包括聚乳酸/丝素蛋白中空纤维和封装于所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维内部的药物。
作为本发明的进一步改进，每段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的长度为10～30mm；各段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维之间的平行间距为2～6mm。
作为本发明的进一步改进，所述聚乳酸纱线的细度为15～50tex，所述聚乳酸纱线的缝合间距为2～6mm。
作为本发明的进一步改进，所述药物包括但不限于EGF、VEGF、TGF-α、TGF-β中的一种或多种混合。
为实现上述目的，本发明还提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚乳酸溶于溶剂中，配制预定浓度的聚乳酸溶液；向所述聚乳酸溶液中加入预定量的丝素蛋白，得到聚乳酸/丝素蛋白纺丝液，经皮芯湿法纺丝得到聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S2、将步骤S1得到的所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维裁剪成若干段，并对每段聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的一端进行封口处理；然后通过未封口的开口端向所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的中空内部注入药物溶液，再对所述开口端进行封口处理，得到若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S3、将步骤S2得到的所述若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维平行排列于脱细胞心脏瓣膜的一侧，并采用聚乳酸纱线将所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合固定于所述脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述聚乳酸溶液的浓度为10～30wt％，所述聚乳酸/丝素蛋白纺丝液中丝素蛋白的浓度为3～9wt％。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述皮芯湿法纺丝过程中：凝固浴为去离子水、无水乙醇中的一种或两者混合，纺丝温度为20～40℃，皮层进料速度为40～60mL/min，芯层进料速度为20～40mL/min；所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的皮层厚度与芯层半径的比例为1:0.5～1:2，所述芯层半径为0.5～2mm。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述药物溶液为药物溶解于无菌蒸馏水中所得的溶液；所述药物溶液中所述药物的浓度为1～10wt％，所述药物溶液与所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的质量比为1:1～1:10。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述溶剂包括但不限于1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷中的一种或多种混合。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述封口处理的方式为热熔、溶剂溶解粘合、溶液粘合、打结中的一种。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用皮芯湿法纺丝的方法制备了可药物缓释的聚乳酸/丝素蛋白中空纤维，然后用制得的聚乳酸/丝素蛋白中空纤维封装一定含量的药物，得到载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维，并将其平行排列在脱细胞心脏瓣膜的一侧，最后用聚乳酸纱线将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合到脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。基于本发明提供的制备方法，本发明能够充分发挥药物缓释系统与诱导细胞生长技术间的协同作用，由载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维在脱细胞心脏瓣膜的一侧缓释药物，通过药物缓释的作用增加脱细胞心脏瓣膜一侧的药物含量，诱导细胞沿着聚乳酸纱线向含药物的一侧迁移，从而诱导细胞呈网架型结构生长，达到使细胞固定在脱细胞心脏瓣膜表面的目的，有效解决了细胞在脱细胞心脏瓣膜表面黏附不牢固的问题，以满足实际应用的需求。
(2)本发明通过在聚乳酸溶液中加入丝素蛋白，进行皮芯湿法纺丝，能够制备出可药物缓释的中空聚乳酸/丝素蛋白纤维。在药物缓释的过程中，丝素蛋白作为药物缓释的控制阀，能够实现对药物的二次控制，从而解决了因开放的药物释放通道造成的突释现象和药物释放速度不稳定的问题。并且，本发明中能够通过控制聚乳酸/丝素蛋白中空纤维中丝素蛋白的含量，实现对药物释放速率的控制，使药物释放的速率与脱细胞心脏瓣膜的降解速率相匹配，从而获得细胞网架型生长的生物瓣膜。
(3)本发明通过使用可生物降解的聚乳酸纱线进行缝合，不仅能够对载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维进行有效固定，还能够利用聚乳酸纱线的降解过程在脱细胞心脏瓣膜表面形成规律的孔洞结构，以满足细胞的生长；且形成的孔洞的大小可以通过聚乳酸纱线的细度来调节，可控性强，具有较高的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明提供的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的结构示意图。
图2为实施例1、实施例6～8及对比例1中制备的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的药物释放情况对比图。
附图标记
100-脱细胞心脏瓣膜支架；10-脱细胞心脏瓣膜；20-载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；21-聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；22-药物；30-聚乳酸纱线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，包括脱细胞心脏瓣膜和平行排列于所述脱细胞心脏瓣膜一侧的若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维通过聚乳酸纱线缝合于所述脱细胞心脏瓣膜上，包括聚乳酸/丝素蛋白中空纤维和封装于所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维内部的药物。
每段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的长度为10～30mm；各段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维之间的平行间距为2～6mm。
所述聚乳酸纱线的细度为15～50tex，所述聚乳酸纱线的缝合间距为2～6mm。
所述药物包括但不限于EGF、VEGF、TGF-α、TGF-β中的一种或多种混合。
本发明还提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚乳酸溶于溶剂中，配制预定浓度的聚乳酸溶液；向所述聚乳酸溶液中加入预定量的丝素蛋白，得到聚乳酸/丝素蛋白纺丝液，经皮芯湿法纺丝得到聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S2、将步骤S1得到的所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维裁剪成若干段，并对每段聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的一端进行封口处理；然后通过未封口的开口端向所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的中空内部注入药物溶液，再对所述开口端进行封口处理，得到若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S3、将步骤S2得到的所述若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维平行排列于脱细胞心脏瓣膜的一侧，并采用聚乳酸纱线将所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合固定于所述脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。
在步骤S1中，所述聚乳酸溶液的浓度为10～30wt％，所述聚乳酸/丝素蛋白纺丝液中丝素蛋白的浓度为3～9wt％，所述溶剂包括但不限于1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷中的一种或多种混合。所述皮芯湿法纺丝过程中：凝固浴为去离子水、无水乙醇中的一种或两者混合，纺丝温度为20～40℃，皮层进料速度为40～60mL/min，芯层进料速度为20～40mL/min；所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的皮层厚度与芯层半径的比例为1:0.5～1:2，所述芯层半径为0.5～2mm。
在步骤S2中，所述药物溶液为药物溶解于无菌蒸馏水中所得的溶液；所述药物溶液中所述药物的浓度为1～10wt％，所述药物溶液与所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的质量比为1:1～1:10；所述封口处理的方式为热熔、溶剂溶解粘合、溶液粘合、打结中的一种。
下面结合具体的实施例对本发明提供的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法进行说明。
实施例1
本实施例提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架100，其结构示意图如图1所示，包括脱细胞心脏瓣膜10和平行排列于所述脱细胞心脏瓣膜一侧的若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20；所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20通过聚乳酸纱线30缝合于所述脱细胞心脏瓣膜10上，包括聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21和封装于所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21内部的药物22。
本实施例还提供了上述载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架100的制备方法，包括如下步骤：
S1、聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21的制备
将聚乳酸溶于溶剂1,4-二氧六环中，配制浓度为10wt％的聚乳酸溶液；向该聚乳酸溶液中加入丝素蛋白，得到聚乳酸/丝素蛋白纺丝液，其中，丝素蛋白的浓度为3wt％。
再采用皮芯湿法纺丝的方式对聚乳酸/丝素蛋白纺丝液进行纺丝，得到聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21。其中，皮芯湿法纺丝过程中使用的凝固浴为去离子水，纺丝温度为20℃，皮层进料速度为40mL/min，芯层进料速度为20mL/min，中空纤维皮层厚度与芯层半径的比例为1:0.5，芯层半径为0.5mm。
S2、聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21的药物封装
将步骤S1得到的所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21裁剪成若干段，每段长度为10mm，并对每段聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21的一端进行封口处理；然后将药物22溶解在无菌蒸馏水中，得到药物溶液；再通过未封口的开口端向聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21的中空内部注入药物溶液，再对所述开口端进行封口处理，得到若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20。
其中，封口处理的方式均为热熔；使用的药物22为EGF，该药物溶液的浓度为1wt％，药物溶液与聚乳酸/丝素蛋白中空纤维21的质量比为1:1。
S3、载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架100的制备
将步骤S2得到的若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20平行排列于脱细胞心脏瓣膜10的一侧，使各段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20之间的平行间距为2mm；再采用细度为15tex的聚乳酸纱线30将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20缝合固定于脱细胞心脏瓣膜10上，控制聚乳酸纱线30的缝合间距为2mm，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架100。
通过上述方式，本实施例制备的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架100能够充分发挥药物缓释系统与诱导细胞生长技术间的协同作用，由载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维20在脱细胞心脏瓣膜10的一侧缓释药物22，通过药物22缓释的作用增加脱细胞心脏瓣膜10一侧的药物22含量，诱导细胞沿着聚乳酸纱线30向含药物22的一侧迁移，从而诱导细胞呈网架型结构生长，达到使细胞固定在脱细胞心脏瓣膜表面的目的，有效解决了细胞在脱细胞心脏瓣膜表面黏附不牢固的问题，以满足实际应用的需求。
实施例2～5
实施例2～5分别提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于改变了各步骤中的工艺参数，各实施例对应的参数值如表1所示，其余步骤均与实施例1一致，在此不再赘述。
表1实施例2～5的工艺参数值
Figure BDA0003087938510000081
Figure BDA0003087938510000091
经试验，实施例2～5分别按照上述工艺参数制备得到的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架具有不同的药物释放速率和细胞生长速率，表明可以通过调整聚乳酸/丝素蛋白中空纤维中丝素蛋白的含量及其制备工艺、药物浓度、聚乳酸纱线细度及缝合间距等工艺参数对药物的释放速率及细胞的生长速率进行调控，以满足实际应用的需求。
同时，实施例2～5制备的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的性能虽存在差异，但均能够发挥药物缓释系统与诱导细胞生长技术间的协同作用，诱导细胞沿着聚乳酸纱线向含药物的一侧迁移，从而使细胞呈网架型结构生长，达到使细胞固定在脱细胞心脏瓣膜表面的目的。
实施例6～8及对比例1
实施例6～8及对比例1分别提供了一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于改变了聚乳酸/丝素蛋白纺丝液中丝素蛋白的浓度。其中，实施例6～8及对比例1中丝素蛋白的浓度分别为5wt％、7wt％、9wt％和0wt％，其余步骤均与实施例1一致，在此不再赘述。
为研究聚乳酸/丝素蛋白中空纤维中丝素蛋白的含量对药物释放速率的影响，对实施例1、实施例6～8及对比例1中制备的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维在60天内的药物释放量进行检测，结果如图2所示。在图2中，0％、3％、5％、7％、9％分别对应于对比例1、实施例1、实施例6、实施例7和实施例8。
由图2可以看出，各实施例制备的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的药物释放速率整体呈现先升高后降低的趋势，并在第14天时达到最大的药物释放速率。同时，在聚乳酸浓度一定的条件下，向聚乳酸溶液中加入的丝素蛋白的含量越高，制得的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的药物释放量也越大，主要是因为丝素蛋白的引入能够增加中空纤维壁上微孔的数量，从而提高药物的释放量。此外，与对比例1中未加入丝素蛋白相比，实施例1和实施例6制备的中空纤维的药物释放量反而更低，主要是因为丝素蛋白的浓度较低时，其中空纤维壁上微孔的增加量较少，而纤维的壁厚增加导致药物的释放受到抑制，从而表现出药物释放量的降低。
基于此，本发明通过向聚乳酸溶液中添加丝素蛋白，并对丝素蛋白的浓度进行调整，可以对聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的药物释放速率进行有效调控，以使其与细胞的生长速率及脱细胞心脏瓣膜的降解速率相匹配，促进细胞网架型生长。
综上所述，本发明提供了载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法。该支架包括脱细胞心脏瓣膜和平行排列于脱细胞心脏瓣膜一侧的载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维。本发明先采用皮芯湿法纺丝法制备聚乳酸/丝素蛋白中空纤维，在其内部封装药物后得到载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；再利用聚乳酸纱线将载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合于脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。通过上述方式，本发明充分发挥了药物缓释与诱导细胞生长技术间的协同作用，通过药物缓释增加脱细胞心脏瓣膜一侧的药物含量，诱导细胞向药物浓度高的一侧生长，使细胞呈网架型结构生长，解决细胞在脱细胞心脏瓣膜表面粘附力不强的问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，其特征在于：包括脱细胞心脏瓣膜和平行排列于所述脱细胞心脏瓣膜一侧的若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维通过聚乳酸纱线缝合于所述脱细胞心脏瓣膜上，包括聚乳酸/丝素蛋白中空纤维和封装于所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维内部的药物。
2.根据权利要求1所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，其特征在于：每段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的长度为10~30 mm；各段所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维之间的平行间距为2~6 mm。
3.根据权利要求1所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，其特征在于：所述聚乳酸纱线的细度为15~50 tex，所述聚乳酸纱线的缝合间距为2~6 mm。
4.根据权利要求1所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架，其特征在于：所述药物包括但不限于EGF、VEGF、TGF-α、TGF-β中的一种或多种混合。
5.一种载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将聚乳酸溶于溶剂中，配制预定浓度的聚乳酸溶液；向所述聚乳酸溶液中加入预定量的丝素蛋白，得到聚乳酸/丝素蛋白纺丝液，经皮芯湿法纺丝得到聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S2、将步骤S1得到的所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维裁剪成若干段，并对每段聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的一端进行封口处理；然后通过未封口的开口端向所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的中空内部注入药物溶液，再对所述开口端进行封口处理，得到若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维；
S3、将步骤S2得到的所述若干段载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维平行排列于脱细胞心脏瓣膜的一侧，并采用聚乳酸纱线将所述载药聚乳酸/丝素蛋白中空纤维缝合固定于所述脱细胞心脏瓣膜上，得到载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架。
6.根据权利要求5所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述聚乳酸溶液的浓度为10~30 wt%，所述聚乳酸/丝素蛋白纺丝液中丝素蛋白的浓度为3~9 wt%。
7.根据权利要求5所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述皮芯湿法纺丝过程中：凝固浴为去离子水、无水乙醇中的一种或两者混合，纺丝温度为20~40℃，皮层进料速度为40~60 mL/min，芯层进料速度为20~40mL/min；所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的皮层厚度与芯层半径的比例为1:0.5~1:2，所述芯层半径为0.5~2 mm。
8.根据权利要求5所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述药物溶液为药物溶解于无菌蒸馏水中所得的溶液；所述药物溶液中所述药物的浓度为1~10 wt%，所述药物溶液与所述聚乳酸/丝素蛋白中空纤维的质量比为1:1~1:10。
9.根据权利要求5~8中任一权利要求所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述溶剂包括但不限于1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷中的一种或多种混合。
10.根据权利要求5~8中任一权利要求所述的载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述封口处理的方式为热熔、溶剂溶解粘合、溶液粘合、打结中的一种。
CN202110585841.3A 2021-05-27 2021-05-27 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法 Active CN113304320B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110585841.3A CN113304320B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110585841.3A CN113304320B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113304320A CN113304320A (zh) 2021-08-27
CN113304320B true CN113304320B (zh) 2022-03-22

Family

ID=77375457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110585841.3A Active CN113304320B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113304320B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116983472B (zh) * 2023-09-26 2023-12-08 山东瑞安泰医疗技术有限公司 一种混合纺丝聚合物心脏瓣膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103263381A (zh) * 2013-05-28 2013-08-28 武汉纺织大学 一种纤维型可控药物缓释系统及其制备方法
CN110331486A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 东华大学 一种多层结构纳米纤维纱线针织肌腱支架及其制备和应用
CN112089892A (zh) * 2020-08-13 2020-12-18 四川大学 一种仿生改性的瓣膜材料及其制备方法和应用
CN113198045A (zh) * 2021-04-29 2021-08-03 武汉纺织大学 一种贴合型生物瓣膜及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2938044T3 (es) * 2013-06-24 2023-04-04 Univ Ramot Estructura a base de epiplón y sistema de suministro

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103263381A (zh) * 2013-05-28 2013-08-28 武汉纺织大学 一种纤维型可控药物缓释系统及其制备方法
CN110331486A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 东华大学 一种多层结构纳米纤维纱线针织肌腱支架及其制备和应用
CN112089892A (zh) * 2020-08-13 2020-12-18 四川大学 一种仿生改性的瓣膜材料及其制备方法和应用
CN113198045A (zh) * 2021-04-29 2021-08-03 武汉纺织大学 一种贴合型生物瓣膜及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Comparison between canine decellularized venous valve stent combined with endothelial progenitor cells and native venous valve on venous valve closure mechanism in normal physiological conditions;Wei Zhiqing等;《Zhongguo xiu fu chong jian wai ke za zhi》;20091031;第23卷(第10期);全文 *
Surface biofunctionalization of the decellularized porcine aortic valve with VEGF-loaded nanoparticles for accelerating endothelialization;Zhou J等;《Materials Science and Engineering: C》;20190430;第97卷;全文 *
纬编织物增强小口径丝素聚氨酯人造血管的力学性能研究;祝国成等;《透析与人工器官》;20111231;第22卷(第2期);全文 *
聚乙二醇载药缓释微球复合去细胞瓣制备组织工程心脏瓣膜支架;邓诚等;《临床心血管病杂志》;20101231(第1期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113304320A (zh) 2021-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104921841B (zh) 一种双层结构人工血管的制备方法
CN106729980B (zh) 一种用于外周神经修复的仿生神经移植物及其制备方法
CN111714706B (zh) 可促进血管细胞增殖和分泌细胞外基质的血管支架、血管支架的制备方法及活性人工血管
US11638640B2 (en) In vivo tissue engineering devices, methods and regenerative and cellular medicine employing scaffolds made of absorbable material
CN109893680B (zh) 一种修复纤维膜、修复套接管及其制备方法和用途
US9585666B2 (en) Implantable nerve conduit having a polymer fiber spiral guidance channel
CN101856517B (zh) 基于组织工程材料的黑素细胞的培养方法及其应用
CN109876186B (zh) 一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架及其制备方法
CN106668954B (zh) 一种抗菌性阳离子改性的可吸收硬脑脊膜修复材料及其制备方法与应用
CN103768662B (zh) 一种生物可降解的医用手术防粘连膜的制备方法
CN105536055B (zh) 一种形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架及其应用
Liu et al. Dual-factor loaded functional silk fibroin scaffolds for peripheral nerve regeneration with the aid of neovascularization
CN106512087A (zh) 一种纤维取向排列的人造血管支架及其制备方法
CN113304320B (zh) 载药诱导细胞网架型生长脱细胞心脏瓣膜支架及其制备方法
CN113350571B (zh) 具有支撑层的复合人工纤维元及人工韧带
CN106902389A (zh) 一种纳米纤维表面改性的异种脱细胞神经移植物及其制备方法
US20190328393A1 (en) Implantable nerve guidance conduits having polymer fiber guidance channel
JP2023519161A (ja) 吸収性材料からなる足場を用いたインビボ組織工学装置、方法並びに再生及び細胞医療
CN103083720A (zh) 一种丝素蛋白管及其制备方法
CN107929803A (zh) 一种纳米纤维纱线手术线及其制备方法
CN109381732A (zh) 负载生长因子小分子抑制剂的静电纺丝敷料、其制备方法及应用
CN111265721B (zh) 静电纺不同直径双层人工血管的制备方法
CN104372440B (zh) 一种生物医用静电纺丝膜及其制备方法
CN110624133B (zh) 一种用于神经修复的神经基质导管及其制备方法
Millesi et al. Silk biomaterials in peripheral nerve tissue engineering

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant