CN114366850A - 基于载药丝蛋白的人工肩袖补片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片，包括肩袖补片本体，所述肩袖补片本体由上至下包括：上丝蛋白负载抗炎药物层；上丝蛋白层；补片基底层；下丝蛋白层；和下丝蛋白负载抗炎药物层。本发明还提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法。本发明随着丝蛋白的降解缓慢释放肝素，实现早期抑制炎症反应，在修复期促进组织再生达到促进移植物整合的作用。

Description

基于载药丝蛋白的人工肩袖补片及其制备方法
技术领域
本发明属于组织修复领域，尤其涉及到一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片及其制备方法。
背景技术
肩袖撕裂可引起关节疼痛、功能减弱、僵硬和活动范围限制，并使社会承担巨大的经济负担。巨大肩袖撕裂是指撕裂口＞5cm或者累及≥2根肌腱的肩袖损伤，目前治疗以手术修复为主。部分患者术后肩关节功能得到了极大的改善，但再撕裂率较高，可达15％～94％。再撕裂的原因与撕裂大小、血液供应、脂肪浸润、年龄、吸烟和肌肉萎缩等因素相关。有研究表明撕裂大小与再撕裂相关性较大，因为张力是导致肩袖修补手术失败的一项重要原因，因此巨大肩袖撕裂的手术方式仍然是一大难题，需要设计更好的方法来避免再撕裂的发生。应用肩袖补片替代缺损的肌腱，进行无张力或微张力修复被认为能够促进愈合，降低再撕裂的发生。
目前临床应用的肩袖补片包括自体来源的阔筋膜或股四头肌补片，异体或异种来源的脱细胞真皮补片以及人工合成材料补片(PET、PTFE、PGA等)。自体移植物应用广泛，但存在供区病损的问题。同种异体移植物来源较广泛，不必牺牲自体组织，但存在异体反应、愈合时间长以及宿主携带疾病等风险。人工移植物生物力学方面有优势，但存在异物反应或局部炎症等问题。因此改进人工移植物性能，降低异物反应或炎症反应，促进人工移植物整合是人工补片研发的关键科学问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片及其制备方法并提供至少后面将说明的优点。
本发明的另一个目的是提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片及其制备方法，随着丝蛋白的降解缓慢释放肝素，实现早期抑制炎症反应，在修复期促进组织再生达到促进移植物整合的作用。
本发明的技术方案如下：
基于载药丝蛋白的人工肩袖补片，包括肩袖补片本体，所述肩袖补片本体由上至下包括：
上丝蛋白负载抗炎药物层；
上丝蛋白层；
补片基底层；
下丝蛋白层；
和下丝蛋白负载抗炎药物层。
补片优异的力学性能，早期释放肝素抗炎，长期丝蛋白促进组织再生。
优选的是，所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片中，所述补片基底层为PET补片层。
优选的是，所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片中，还包括设置在所述肩袖补片本体四周的缝合区，其上具有若干缝合孔以与待修复部位缝合。
基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其包括以下步骤：
将经过预处理的PET补片浸泡在浓度为4wt％的再生丝蛋白溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，之后转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，并室温干燥至衡重，重复n次，n＞1；
之后浸泡在肝素/再生丝蛋白混合溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，室温干燥至衡重，重复m次，m大于1，得到人工肩袖补片半成品；
将结合肽丝蛋白电纺纤维膜覆盖在所述人工肩袖补片半成品上，得到人工肩袖补片成品。
优选的是，所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法中，所述PET补片预处理包括：
将PET补片剪成预定长度后浸泡在75wt％乙醇溶液中，并超声处理30分钟，超声结束后用去离子水冲洗PET补片表面，以除去PET补片表面杂质；
将清洁后的PET补片在真空干燥箱中室温干燥至恒重。
优选的是，所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法中，所述再生丝蛋白溶液采用以下步骤制成：
将蚕茧置于碳酸氢钠浓度为0.5wt％的沸水中煮30分钟，水洗三次后，在同样的条件再煮30分钟，取出后用温水洗三次，再用去离子水清洗4次，放在40℃烘箱干燥24小时，得到脱胶丝；
将脱胶丝置于浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液中，60℃水浴条件下加热1小时，将溶解好的再生丝蛋白溶液用八层纱布过滤，去除不溶性杂质，再将过滤后的溶液倒入透析袋中，在去离子水中透析三天；
将透析好的溶液经离心处理，转速为8000转/分钟，离心时间为10分钟，温度为4℃-10℃，八层纱布过滤，再次除去不溶性杂质，得到所述再生丝蛋白溶液。
优选的是，所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法中，所述肝素/再生丝蛋白混合溶液中肝素的浓度为5mg/ml。
本发明具有以下有益效果：
最外层丝蛋白负载抗炎药物，释放周期约为3-5天，内层为负载促愈合的丝蛋白涂层，缓释周期约为1-2周；
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的一个实施例的结构示意图；
图2为免疫组化炎性反应结果图；
图3为HE和Masson组织染色结果图；
图4为腱骨界面愈合结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片，包括肩袖补片本体，所述肩袖补片本体由上至下包括：
上丝蛋白负载抗炎药物层4；
上丝蛋白层2；
补片基底层1；
下丝蛋白层3；
和下丝蛋白负载抗炎药物层5。
除补片基底层外，其他均为反复涂覆而成，包括有n个薄层。
肝素/丝蛋白的涂层沉积在表面，植入体内后能较快且持续释放，待肝素/丝蛋白的涂层降解完后暴露内层的丝蛋白涂层，进一步缓释丝蛋白起到持续的作用。
本发明提供的所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的一个实施例中，所述补片基底层为PET补片层。
补片基底层可以是PET或者是其他人工材料补片，直接压制或者复丝编织而成。
在本发明提供的所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的一个实施例中，还包括设置在所述肩袖补片本体四周的缝合区，其上具有若干缝合孔以与待修复部位缝合。
本发明还提供一种基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其包括以下步骤：
将经过预处理的PET补片浸泡在浓度为4wt％的再生丝蛋白溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，之后转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，并室温干燥至衡重，重复n次，n＞1；
之后浸泡在肝素/再生丝蛋白混合溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，室温干燥至衡重，重复m次，m大于1，得到人工肩袖补片成品；
在本发明提供的所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法的一个实施例中，所述PET补片预处理包括：
将PET补片剪成预定长度后浸泡在75wt％乙醇溶液中，并超声处理30分钟，超声结束后用去离子水冲洗PET补片表面，以除去PET补片表面杂质；
将清洁后的PET补片在真空干燥箱中室温干燥至恒重。
在本发明提供的所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法的一个实施例中，所述再生丝蛋白溶液采用以下步骤制成：
将40g蚕茧置于碳酸氢钠浓度为0.5wt％的沸水中煮30分钟，水洗三次后，在同样的条件再煮30分钟，取出后用温水洗三次，再用去离子水清洗4次，放在40℃烘箱干燥24小时，得到脱胶丝；
将脱胶丝置于浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液中，60℃水浴条件下加热1小时，将溶解好的再生丝蛋白溶液用八层纱布过滤，去除不溶性杂质，再将过滤后的溶液倒入透析袋中，在去离子水中透析三天；
将透析好的溶液经离心处理，转速为8000转/分钟，离心时间为10分钟，温度为4℃-10℃，八层纱布过滤，再次除去不溶性杂质，得到所述再生丝蛋白溶液。
在本发明提供的所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法的一个实施例中，所述肝素/再生丝蛋白混合溶液中肝素的浓度为5mg/ml。
采用本发明提供的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法制得的人工肩袖补片，整个补片厚度为2mm，具有三种尺寸：4×6×2、4×4×2，3×4×2，四周有缝合区及缝合孔；经线较纬线密，上下有一定拉伸距离，但左右相对固定；上下各有一根带子，术中可塞组织，不需缝合，以贴合为主。
为说明本发明制得的人工肩袖补片性能更好，进行以下实验。
动物实验分组：a.PET丝蛋白涂层组(RSF)；b.PET载肝素丝蛋白涂层组(H-B-RSF)。
补片的编织：补片两端进行缝线编织，使其用于缝合肩袖残端和肱骨头端固定。补片编织后的大小为长10mm宽4mm，厚2mm，适用于兔冈下肌肌腱缝合模型。将缝合好的补片进行生物力学测试，满足兔冈下肌撕裂最大需求约130N。
动物实验步骤：
①2.5-3.5kg新西兰大白兔，麻醉好后肩关节备皮，冈下肌腱上方作约4cm平行切口，逐层钝性分离，暴露冈下肌腱。紧贴肱骨止点将冈下肌切除，作约6mm缺损。
②将补片与冈下肌残端进行4mm重叠缝合，在肱骨头止点处作2个1mm骨道，穿入另一端补片缝线，将补片固定于肱骨头止点处。逐层缝合，切口消毒，注射青霉素，术毕。
③术后笼养，不限制活动。术后1、6、12周进行局部抗炎监测(免疫组化)，组织学观察(HE、Masson)，冈下肌脂肪浸润，生物力学测试。
1周后b组(PET载肝素丝蛋白涂层组)免疫组化炎性反应更低(图2)；6周、12周b组大体观察组织覆盖更好(表1)；12周时b组补片周围异物反应较小，补片内纤维长入更佳(图3)，且腱骨界面愈合更佳(图4)。12周c组生物力学更高(12周时最大拉力：PET载肝素丝蛋白涂层组139.49±18.28N、PET丝蛋白涂层组125.55±13.55N)。
表1
Figure BDA0003478896490000061
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.基于载药丝蛋白的人工肩袖补片，包括肩袖补片本体，其特征在于，所述肩袖补片本体由上至下包括：
上丝蛋白负载抗炎药物层；
上丝蛋白层；
补片基底层，为PET补片层；
下丝蛋白层；
和下丝蛋白负载抗炎药物层；
抗炎药物为肝素。
2.如权利要求1所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片，其特征在于，还包括设置在所述肩袖补片本体四周的缝合区，其上具有若干缝合孔以与待修复部位缝合。
3.如权利要求1-2任一项所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将经过预处理的PET补片浸泡在浓度为4wt％的再生丝蛋白溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，之后转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，并室温干燥至衡重，重复n次，n＞1；
之后浸泡在肝素/再生丝蛋白混合溶液中，浸泡温度为37℃，浸泡时间为1h，转移至乙醇蒸汽中熏蒸6h，室温干燥至衡重，重复m次，m大于1，得到人工肩袖补片半成品；
将结合肽丝蛋白电纺纤维膜覆盖在所述人工肩袖补片半成品上，得到人工肩袖补片成品。
4.如权利要求3所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其特征在于，所述PET补片预处理包括：
将PET补片剪成预定长度后浸泡在75wt％乙醇溶液中，并超声处理30分钟，超声结束后用去离子水冲洗PET补片表面，以除去PET补片表面杂质；
将清洁后的PET补片在真空干燥箱中室温干燥至恒重。
5.如权利要求4所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其特征在于，所述再生丝蛋白溶液采用以下步骤制成：
将蚕茧置于碳酸氢钠浓度为0.5wt％的沸水中煮30分钟，水洗三次后，在同样的条件再煮30分钟，取出后用温水洗三次，再用去离子水清洗4次，放在40℃烘箱干燥24小时，得到脱胶丝；
将脱胶丝置于浓度为9.3mol/L的溴化锂水溶液中，60℃水浴条件下加热1小时，将溶解好的再生丝蛋白溶液用八层纱布过滤，去除不溶性杂质，再将过滤后的溶液倒入透析袋中，在去离子水中透析三天；
将透析好的溶液经离心处理，转速为8000转/分钟，离心时间为10分钟，温度为4℃-10℃，八层纱布过滤，再次除去不溶性杂质，得到所述再生丝蛋白溶液。
6.如权利要求5所述的基于载药丝蛋白的人工肩袖补片的制备方法，其特征在于，所述肝素/再生丝蛋白混合溶液中肝素的浓度为5mg/ml。
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