CN114984323A - 一种腹壁缺损修复材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腹壁缺损修复材料及制备方法，包括：步骤1，制备脱细胞真皮层；步骤2，制备静电纺丝薄膜层；步骤3，制备胎盘组织浆料；步骤4，粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层，获得多层材料；步骤5，将所述多层材料浸渍于所述胎盘组织浆料中，经真空冷冻干燥和灭菌后，获得腹壁缺损修复材料。本发明提供的腹壁缺损修复材料强度高、自身降解时间延长，同时拥有良好的生物相容性、防粘连、抗菌消炎活性，减少敷料与肠管接触后的肠管损伤，减少肠瘘及粘连发生。

Description

一种腹壁缺损修复材料及制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种腹壁缺损修复材料及制备方法。
背景技术
严重腹部创伤所致的腹壁缺损，复杂腹腔感染所致腹腔高压或者腹壁肿瘤扩大切除均可以导致术后无法关闭腹腔。按照腹壁缺损分型为多位Ⅲ型，即全层腹壁缺失，绝大多数的复杂腹壁缺损都是Ⅱ型或Ⅲ型腹壁缺损。理想的腹壁修复是指腹壁重新被有血管、神经支配的肌筋膜组织所覆盖。修复的腹壁不仅可以提供足够强度的力学支撑，而且保护腹腔内容物，避免皮肤-肠袢粘连、肠瘘等严重并发症。目前主要包括组织瓣技术、基于补片加强的腹壁缺损修补技术。Ⅲ型腹壁缺损因存在腹壁全层的缺损，常规治疗方法修复困难，自体组织瓣行腹壁缺损修复术成为治疗Ⅲ型腹壁缺损一项重要的选择。但单纯的组织瓣技术(如皮瓣移植)为无腹膜化修复，存在皮肤-肠袢粘连、肠梗阻、肠瘘及长期疼痛的并发症。而基于补片加强的腹壁缺损修补技术，补片材料的特性尤为重要。一方面，合成补片不宜与肠管直接接触，存在引起严重并发症的风险，另一方面，生物补片强度不够，材料不同组织相容性也有很大差异。随着腹壁缺损修复手术技术成熟(如组织结构分离技术)，寻求更好更安全的腹壁缺损修复材料尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种兼具生物相容性和强度的腹壁缺损修复材料。
为了达到上述目的，本发明提供了一种腹壁缺损修复材料的制备方法，包括：
步骤1，制备脱细胞真皮层；
步骤2，制备静电纺丝薄膜层；
步骤3，制备胎盘组织浆料；
步骤4，粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层，获得多层材料；
步骤5，将所述多层材料浸渍于所述胎盘组织浆料中，经真空冷冻干燥和灭菌后，获得腹壁缺损修复材料。
可选地，步骤4中，所述多层材料包括：
将一层所述脱细胞真皮层和一层所述静电纺丝薄膜层粘合后组成的双层材料，或
将两层所述脱细胞真皮层分别粘合于一层所述静电纺丝薄膜层两侧组成的三层材料。
可选地，步骤4中，通过在所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层的接触面上涂抹壳聚糖乙酸盐溶液，以粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层。
可选地，步骤4中，所述多层材料的厚度为0.3mm-0.4mm。
可选地，步骤3包括：
步骤3.1，对胎盘组织预处理；
步骤3.2，向预处理后的胎盘组织添加含有抗菌剂的有机缓释介质，获得所述胎盘组织浆料；所述抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌、纳米铜、抗菌多肽、抗菌素中的一种或多种；所述有机缓释介质为丙烯酸类共聚物、聚乙烯醇与聚乙二醇共聚物、聚山梨酯80、丙三醇、乙基纤维素、壳聚糖、海藻酸钙、海藻酸钠、明胶中的一种或多种。
可选地，步骤3.1的预处理包括：去除血污、细胞、DNA后，消毒、干燥和颗粒化处理。
可选地，步骤1还包括，对所述脱细胞真皮层进行低温等离子体改性处理。
可选地，步骤1中，所述脱细胞真皮层来源于同种或异种皮肤。
可选地，步骤2包括，将丝素蛋白和壳聚糖醋酸盐通过静电纺丝得到所述静电纺丝薄膜层。
本发明还提供了一种使用上述方法制备的腹壁缺损修复材料。
本发明的有益效果为：
本发明提供的修复材料用于腹壁缺损修补，一方面有着ADM三维结构促新生血管的作用优势，另一方面有着丝素蛋白静电纺丝的强度优势，较目前临床上使用的单张ADM抗张强度高、自身降解时间延长，同时拥有良好的生物相容性、防粘连、抗菌消炎活性，减少敷料与肠管接触后的肠管损伤，减少肠瘘及粘连发生。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的腹壁修复材料的结构示意图。
图2为本发明实施例2制备的腹壁修复材料的结构示意图。
图中，1-脱细胞真皮层，2-静电纺丝薄膜层，3-胎盘组织浆料，4-肠管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种腹壁缺损修复材料的制备方法，包括：
1.将真皮原料制备成脱细胞真皮层
使用同种或异种皮肤制备脱细胞真皮层；脱细胞真皮层进行低温等离子体改性处理。
2.制备静电纺丝薄膜层
将丝素蛋白和壳聚糖醋酸盐通过静电纺丝得到所述静电纺丝薄膜层。
3.制备胎盘组织浆料
步骤3.1，对胎盘组织预处理，包括：去除血污、细胞、DNA后，消毒、干燥和颗粒化处理。
步骤3.2，向预处理后的胎盘组织添加含有抗菌剂的有机缓释介质，获得所述胎盘组织浆料；所述抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌、纳米铜、抗菌多肽、抗菌素中的一种或多种；所述有机缓释介质为丙烯酸类共聚物、聚乙烯醇与聚乙二醇共聚物、聚山梨酯80、丙三醇、乙基纤维素、壳聚糖、海藻酸钙、海藻酸钠、明胶中的一种或多种。
4.制备多层材料
通过在所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层的接触面上涂抹壳聚糖乙酸盐溶液，以粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层，获得多层材料；多层材料的厚度为0.3mm-0.4mm。
5.获得腹壁缺损修复材料
将所述多层材料浸渍于所述胎盘组织浆料中，经真空冷冻干燥和灭菌后，获得腹壁缺损修复材料。
实施例1
脱细胞真皮层(ADM)1的制备：清洗同种或异种皮肤，去毛刀去毛后，以取皮鼓切取厚度为0.25mm厚的皮片抛弃，除去表皮，毛发及毛囊，再用取皮鼓取厚度为0.25mm厚真皮片备用(常规ADM的1/2厚度)。加入质量分数为0.5％的过氧乙酸消毒液里浸泡40分钟。使用磷酸盐缓冲盐水清洗3次，每次均在摇床上摇30分钟。加入脱细胞液，将真皮片与脱细胞液充分混合以及反应，在摇床上混合10小时，脱细胞液为4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液，其pH值为8，每升4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液含20毫摩尔4-羟乙基哌嗪乙磺酸，脱细胞液中含有脱氧胆酸钠，脱氧胆酸钠的质量体积百分比溶度为2％，脱细胞液的体积与猪真皮片体积之比为30：1。吸出脱细胞液，然后加入磷酸盐缓冲盐水充分清洗猪真皮片，使用磷酸盐缓冲盐水清洗3次，每次均在摇床上摇30分钟，得到ADM。最后采用低温等离子体技术改性。
静电纺丝薄膜层2的制备：将丝素蛋白、壳聚糖醋酸盐通过静电纺丝得到。配制丝素蛋白和壳聚糖醋酸盐的混合溶液，其中壳聚糖醋酸盐与丝素蛋白的质量比为80：20。向混合溶液施加20kV的高压，静电纺丝，在25cm处接收静电纺丝薄膜。
胎盘组织浆料3的制备：将获取的胎盘组织在无菌条件下送至控制处理环境，并浸泡在盛有2.0wt％氯化钠水溶液的无菌盆中进行润洗，对羊膜和绒毛膜组织进行处理，去除血污、细胞和DNA，并对去细胞的组织进行消毒：首先，用2.0wt％氯化钠水溶液反复清洗以去除血污；然后，将除去血污的组织浸泡在3.0wt％氯化钠水溶液中，在室温下摇动混合120分钟以去除细胞；之后，将去除细胞的组织放入去DNA溶液(由HEPES溶液、MgCl2溶液、CaCl2溶液、纯化水、DNA酶混合组成)中，在室温下摇动混合5小时至组织中残留DNA含量满足不大于250纳克/每毫克组织；最后，将去DNA的组织浸泡在70％异丙醇中浸泡50分钟进行消毒。然后将模具放入烘箱中，在40℃温度条件下干燥60分钟，得到干燥组织；采用低温下超声匀浆技术，颗粒化处理。然后添加含有抗菌剂的有机缓释介质成为胎盘组织浆料，有机缓释介质选用聚乙烯醇与聚乙二醇共聚物、壳聚糖；抗菌剂为纳米银。
生物组织腹壁缺损修复材料的制备：ADM薄片及丝素蛋白静电纺丝薄膜组合方式为三明治法，组合方法为低温等离子体改性、壳聚糖乙酸盐溶液涂抹及风干处理。ADM切片为0.25mm，组织层次依次为ADM切片、丝素蛋白静电纺丝薄膜、ADM切片。然后将上述复合材料浸渍在胎盘组织浆料中24h，并经真空冷冻干燥和灭菌后，得到所述特殊处理的生物组织腹壁缺损修复材料。
实施例1获得的腹壁缺损修复材料的结构如图1所示，两层脱细胞真皮层1之间包含一层丝素蛋白静电纺丝薄膜2，脱细胞真皮层1上附着有颗粒状的胎盘组织浆料3，该腹壁缺损修复材料直接覆盖在腹腔开放的肠管4上，修复腹壁缺损，该材料强度高、自身降解时间延长，同时拥有良好的生物相容性、防粘连、抗菌消炎活性，减少敷料与肠管接触后的肠管损伤，减少肠瘘及粘连发生。
实施例2
脱细胞真皮层(ADM)1的制备：取商品人源ADM，行超薄切片处理，厚度为原来ADM的2/3，约0.4mm。最后采用低温等离子体技术改性。
静电纺丝薄膜层2的制备：将丝素蛋白、壳聚糖醋酸盐通过静电纺丝得到。配制丝素蛋白和壳聚糖醋酸盐的混合溶液，其中壳聚糖醋酸盐与丝素蛋白的质量比为80：20。向混合溶液施加20kV的高压，静电纺丝，在25cm处接收静电纺丝薄膜。
胎盘组织浆料3的制备：将获取的胎盘组织在无菌条件下送至控制处理环境，并浸泡在盛有2.0wt％氯化钠水溶液的无菌盆中进行润洗，对羊膜和绒毛膜组织进行处理，去除血污、细胞和DNA，并对去细胞的组织进行消毒：首先，用2.0wt％氯化钠水溶液反复清洗以去除血污；然后，将除去血污的组织浸泡在3.0wt％氯化钠水溶液中，在室温下摇动混合120分钟以去除细胞；之后，将去除细胞的组织放入去DNA溶液(由HEPES溶液、MgCl2溶液、CaCl2溶液、纯化水、DNA酶混合组成)中，在室温下摇动混合5小时至组织中残留DNA含量满足不大于250纳克/每毫克组织；最后，将去DNA的组织浸泡在70％异丙醇中浸泡50分钟进行消毒。然后将模具放入烘箱中，在40℃温度条件下干燥60分钟，得到干燥组织；采用低温下冻融破碎法，颗粒化处理。然后添加含有抗菌剂的有机缓释介质成为胎盘组织浆料，有机缓释介质选用聚乙烯醇与聚乙二醇共聚物、壳聚糖；抗菌剂为抗菌多肽。
生物组织腹壁缺损修复材料的制备：将一层ADM薄片及一层丝素蛋白静电纺丝薄膜组合，组合方法为低温等离子体改性、壳聚糖乙酸盐溶液涂抹及风干处理。组合方式为双层，ADM切片厚度为0.4mm，组织层次依次为ADM切片、丝素蛋白静电纺丝薄膜；然后将上述复合材料浸渍在胎盘组织浆料中24h，并经真空冷冻干燥和灭菌后，得到所述特殊处理的生物组织腹壁缺损修复材料。
实施例2获得的腹壁缺损修复材料的结构如图2所示，一层脱细胞真皮层1和一层丝素蛋白静电纺丝薄膜2组成双层结构，脱细胞真皮层1上附着有颗粒状的胎盘组织浆料3，该腹壁缺损修复材料的脱细胞真皮层1直接覆盖在腹腔开放的肠管4上，修复腹壁缺损，该材料强度高、自身降解时间延长，同时拥有良好的生物相容性、防粘连、抗菌消炎活性，减少敷料与肠管接触后的肠管损伤，减少肠瘘及粘连发生。
综上所述，本发明提供的具有两层或三层的腹壁缺损修复材料，一方面有着ADM三维结构促新生血管的作用优势，另一方面有着丝素蛋白静电纺丝的强度优势，较目前临床上使用的单张ADM抗张强度高、自身降解时间延长，同时拥有良好的生物相容性、防粘连、抗菌消炎活性，减少敷料与肠管接触后的肠管损伤，减少肠瘘及粘连发生。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种腹壁缺损修复材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1，制备脱细胞真皮层；
步骤2，制备静电纺丝薄膜层；
步骤3，制备胎盘组织浆料；
步骤4，粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层，获得多层材料；
步骤5，将所述多层材料浸渍于所述胎盘组织浆料中，经真空冷冻干燥和灭菌后，获得腹壁缺损修复材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述多层材料包括：
将一层所述脱细胞真皮层和一层所述静电纺丝薄膜层粘合后组成的双层材料，或
将两层所述脱细胞真皮层分别粘合于一层所述静电纺丝薄膜层两侧组成的三层材料。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，通过在所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层的接触面上涂抹壳聚糖乙酸盐溶液，以粘合所述脱细胞真皮层与所述静电纺丝薄膜层。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述多层材料的厚度为0.3mm-0.4mm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3包括：
步骤3.1，对胎盘组织预处理；
步骤3.2，向预处理后的胎盘组织添加含有抗菌剂的有机缓释介质，获得所述胎盘组织浆料；所述抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌、纳米铜、抗菌多肽、抗菌素中的一种或多种；所述有机缓释介质为丙烯酸类共聚物、聚乙烯醇与聚乙二醇共聚物、聚山梨酯80、丙三醇、乙基纤维素、壳聚糖、海藻酸钙、海藻酸钠、明胶中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3.1的预处理包括：去除血污、细胞、DNA后，消毒、干燥和颗粒化处理。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1还包括，对所述脱细胞真皮层进行低温等离子体改性处理。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述脱细胞真皮层来源于同种或异种皮肤。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2包括，将丝素蛋白和壳聚糖醋酸盐通过静电纺丝得到所述静电纺丝薄膜层。
10.一种使用如权利要求1-9任意一项所述的方法制备的腹壁缺损修复材料。
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