CN115501396A - 可降解组织支架及其制备方法与用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解组织支架及其制备方法与用途，其包括连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分；阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1‑100wt.％天然蛋白，0‑50wt.％多糖，0‑90wt.％生物活性陶瓷；多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1‑100wt.％天然蛋白，0‑50wt.％多糖，0‑90wt.％生物活性陶瓷；多规则通孔部分组成与阻隔部分组成相同或不同。本发明提高的可降解组织支架，在阻隔纤维结缔组织、上皮细胞和/或者脂肪组织的入侵的同时，能刺激和招募功能细胞进入损伤/缺损组织再生愈合。
Description
技术领域
本发明属于生物医学材料和生物医学工程技术领域，涉及可降解组织支架及其制备与应用。
背景技术
使用生物材料制造高活性组织支架取代自/异体组织修复损伤或缺损组织一直是生物医学材料研究的重要课题。到目前为止，已经有大量的生物材料被研制出来(例如引导骨再生膜、肩袖/肌肉补片等)用于不同组织损伤或缺损(如骨折、骨缺损、肩袖损伤等)的再生修复。
引导骨再生膜是指应用膜屏障技术阻止结缔组织和上皮细胞长入骨缺损区,引导骨原细胞(如间充质干细胞、前成骨细胞、成骨细胞等)占据成骨空间,促进骨缺损的修复。理想的引导骨再生膜应该具备如下特征：(1)良好的生物相容性；(2)高的引导骨再生活性；(3)合理的孔隙，从而方便缺损部位新生组织进行物质交换；(4)合理的降解性，最理想的降解速度应该是缺损骨的再生和膜的降解相匹配；(5)良好的力学性能，尤其需要具有良好的柔韧性，以便膜在骨缺损部位覆盖和固定；(6)适当的抗菌功能，可以阻止创面感染，进而不影响创面愈合及引起其它并发症。到目前为止，已经有大量引导骨再生膜被制造并用于临床，这些引导骨再生膜主要是由三类材料制备的：(1)非降解材料，如膨体聚四氟乙烯膜(e-PTFE)、钛膜等；(2)脱细胞真皮基质，如猪胶原膜(Bio-Gide)；(3)合成可降解材料，如聚乳酸、聚乙交酯等。然而，这些引导骨再生膜各有缺点，且性能远未达到理想引导骨再生膜所需要求。例如，非降解再生膜仅满足生物相容性和具有一定的引导骨再生功能，而不降解导致的各种副作用，如需要二次手术取出从而容易引起再次损伤和增加手术费用是不可忽略的。脱细胞真皮基质，制造过程相对繁琐且成本高、膜虽然具有良好的生物相容性、一定的引导骨再生活性和良好的柔韧性，但是其的降解速度过快，且缺乏抗菌功能。聚乳酸、聚乙交酯等可降解材料，降解过程会产生酸性物质，从而容易导致局部组织无菌性发炎，从而引起再生新骨的骨质吸收，另外，因为聚乳酸、聚乙交酯等可降解材料是生物惰性材料，所以其的引导骨再生活性低。
肩袖、肌肉损伤是最常见的肌腱/肌肉损伤，各种过度运动是导致肩袖、肌肉损伤的主要因素；其中，以肩袖损伤最为常见。虽然大部分肩袖损伤可以通过保守治疗缓解疼痛症状，但对于那些严重的肩袖撕裂则需行手术治疗例。肩袖撕裂的治疗经历了开放式手术修补、关节镜辅助下小切口修补和全关节镜下修补几个历史阶段。Guevara等的研究显示，肩袖撕裂修复后再撕裂率为20％～30％，巨大肩袖撕裂的这一概率可达40％～50％。虽然手术术式、医疗器械和术后康复策略在不断进步，但巨大肩袖撕裂手术的失败率仍然较高，成为肩袖损伤的治疗瓶颈。肩袖补片被认为是进行无张力或微张力肩袖缝合的理想选择。到目前为止，已经有不同的生物材料被研发用于制造肩袖补片，这些材料包括生物聚酯，如PLA、PLGA、PCL等，天然高分子如纤维原蛋白、胶原等。然而，由这些材料制造的肩袖补片，其材料不具备介导损伤肩袖再生的功能。
为了克服当前临床产品的缺点，不同的生物活性材料例如生物活性陶瓷、天然和合成高分子、生长因子等已经被用于制备组织支架。尽管如此，当前由生物材料制备的组织支架仍然存在许多问题：(1)制造的支架孔隙结构差，比如存在脖颈孔，孔隙贯通性差，孔隙不具有方向性等，这就导致了制备的组织支架植入/覆盖缺损/损伤部位后，会阻止功能细胞进入支架孔隙内和实现物质交换，从而进一步阻止机体的自身再生机能；(2)添加生长因子到支架内存在价格昂贵且会带来副作用的问题；(3)制造的组织支架缺乏粘弹性从而不能给予缺损部位适当的力学刺激，从而不能促进缺损组织再生。特别是软骨的再生，需要有合理的静水压力，才能促进软骨的再生。这些不利因素的存在导致了制备的组织支架介导组织再生修复的性能差。
发明内容
本发明的目的旨在针对上述现有技术中的不足，提供一种可降解组织支架，在阻隔纤维结缔组织、上皮细胞和/或脂肪组织的入侵的同时，能刺激和招募功能细胞进入损伤/缺损组织再生愈合。
本发明的另一目的旨在提供上述可降解组织支架的制备方法。
本发明的第三个目的旨在提供上述可降解组织支架的用途。
本发明提供的可降解组织支架，其包括：连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分，且阻隔部分在多规则通孔部分的一侧；所述阻隔部分高度≥0，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米；
所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1-100wt.％天然蛋白，0-50wt.％多糖，0-90wt.％生物活性陶瓷；
所述多规则通孔部分在三维空间中至少一个维度方向的孔隙贯通，且孔隙结构均相同并分布均匀；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1-100wt.％天然蛋白，0-50wt.％多糖，0-90wt.％生物活性陶瓷；
所述多规则通孔部分组成与阻隔部分组成相同或不同。
上述可降解组织支架，对阻隔部分和多规则通孔部分整体结构形状没有特殊限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设计和加工，例如加工成圆柱体结构、圆台结构、环柱体结构、截面为多边形的柱体结构(如长方体结构、正方体结构、六方体结构)等，也可以设计和加工成层状结构；特别是阻隔部分，其作用是阻隔脂肪浸润、纤维结缔组织和上皮细胞等入侵到损伤部位，其不需要太厚，因此所述阻隔部分可以以层状结构与多规则通孔部分连接为一体。在一种实现方式中，所述阻隔部分高度为0-2毫米，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述天然蛋白为丝素蛋白、胶原、明胶中的至少一种；所述多糖为壳聚糖、透明质酸、透明质酸钠、硫酸软骨素中的至少一种；所述生物活性陶瓷为磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸氢钙、硫酸钙、硅酸钙中的至少一种。进一步地，所述天然蛋白至少包括丝素蛋白或胶原。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述阻隔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。在优选实现方式中，所述阻隔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：30-100wt.％天然蛋白、0-70wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-80wt.％天然蛋白、20-80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中所述阻隔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％多糖；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％多糖；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。在优选实现方式中，所述阻隔部分中天然蛋白和多糖配比为：80-100wt.％天然蛋白、0-20wt.％多糖；所述多规则通孔部分中天然蛋白和多糖配比：80-100wt.％天然蛋白、0-20wt.％多糖。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10-60wt.％天然蛋白、1-45wt.％多糖、20-90wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10-60wt.％天然蛋白、1-45wt.％多糖、20-90wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述多规则通孔部分沿竖直方向的孔隙贯通且孔隙结构均相同并分布均匀；非竖直方向的孔隙结构(包括形状及分布情况)不做要求。所述多规则通孔部分的孔径为50-800微米，孔隙率为30-80％。所述多规则通孔部分的孔隙结构呈三角形、正方形、长方形、菱形、六方形、八方形、圆形、或者它们的两种以上的组合形状。
上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述阻隔部分和多规则通孔部分还包括0-20wt.％抗菌材料，不取端值0。所述抗菌材料为平均分子量为1300-3600的ε-聚赖氨酸、平均分子量为1300-3600的ε-聚赖氨酸盐酸盐中的至少一种。
上述可降解组织支架的用途，作为引导骨再生双层膜；在优先实现方式中，可用于作为拔牙窝、牙周骨缺损、牙槽嵴骨增量、上颌窦提升、窦底抬高、水平向骨增量、垂直向骨增量等再生修复用膜，在这些用途中引导骨再生双层膜作用是隔离周围组织并引导骨组织再生；也可以作为骨折、骨缺损、脊柱融合、骨肿瘤、骨不连、关节融合等骨再生修复用膜。当作为引导骨再生膜时，所述阻隔部分厚度为0.01-1mm；所述多规则通孔部分厚度为0.1-3mm。
上述可降解组织支架的用途，作为肩袖或肌肉补片，以修复肩袖或肌肉损伤。当作为作为肩袖或肌肉补片时，所述阻隔部分厚度为0.01-1mm；所述多规则通孔部分厚度为0.1-3mm。
上述可降解组织支架的用途，作为骨和/或软骨缺损再生修复支架，用于骨和/或软骨缺损再生修复。当作为骨和/或软骨缺损再生修复支架时，所述阻隔部分高度为0；所述多规则通孔部分高度≥0.1mm。
本发明进一步提供了上述可降解组织支架的制备方法，包括以下步骤：
(1)制作多孔模板
根据待制备可降解组织支架结构参数得到多孔模板结构参数；并依据多孔模板结构参数，通过3D打印技术打印出多孔模板；
(2)灌模：
当阻隔部分高度为0时，灌浆操作为：
将浆料A灌注到多孔模板中，然后将多孔模板置于固化液中，至多规则通孔部分浆料固化；
当阻隔部分高度不为0时，灌浆操作为：
将浆料A灌注到多孔模板中，再将浆料B浇注到含浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板置于固化液中，至浆料A和浆料B同时固化；
或者将浆料A灌注到多孔模板中，然后将多孔模板置于固化液中至多规则通孔部分浆料固化，再将浆料B浇注到含固化浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板置于固化液中，至浆料B固化；
所述浆料A，是将天然蛋白、多糖和生物陶瓷于第一溶剂中混合均匀得到；所述浆料B，是将天然蛋白、多糖和生物陶瓷于第二溶剂中混合均匀得到；所述浆料A与浆料B相同或不同；
(3)去模
将浆料A固化后的多孔模板或者浆料A和浆料B固化后的多孔模板浸泡到有机溶剂中除去多孔模板，获得可降解组织支架。
上述步骤(1)中，可以先按照设定的多规则通孔结构参数(可以参考前面限定的多规则通孔空隙结构以及多规则通孔部分高度)，使用作图软件设计多规则通孔三维结构图。多规则通孔模板的实现方式包括以下两种：(1)由于多规则通孔模板孔隙与组织支架多规则通孔结构是相反的(即组织支架多规则通孔部分刚好是多规则通孔模板填充部分)，因此，可以根据组织支架的三维结构图直接得到多规则通孔模板的三维结构图；(2)依据组织支架中孔隙结构设计若干桁条；然后，将若干桁条按照组织支架孔隙结构拼接在一起，得到多规则通孔模板的三维结构图。之后将多规则通孔模板的三维结构图软件输入增材制造打印机(例如熔融沉积建模(FDM)增材制造打印机)，以聚乳酸、聚己内酯、ABS(AcrylonitrileButadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等中的一种作为硬质高分子材料，打印出对应的硬质高分子多孔模板。
上述步骤(2)中，所述浆料A和浆料B中的天然蛋白浓度为1～50％(w/v)，多糖浓度为0～50％(w/v)，生物陶瓷浓度为0～90％(w/v)。所述第一溶剂选自pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1-30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种；所述第二溶剂选自pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1-30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种；第一溶剂与第二溶剂相同或不同，在优选实现方式中，选取的第一溶剂与第二溶剂相同。所述固化液可以选用与浆料不相容的溶液，例如选自水、乙醇、甲醇等中的至少一种；含浆料多孔模板在固化液中固化时间一般为0.1-48小时。所述金属卤化物选自氯化钙、氯化锂、溴化锂等中的至少一种。固化液使用的水，没有特别要求，可以是自来水、去离子水、超纯水等。
上述步骤(2)中，所述浆料A和浆料B还包括0-20％(w/v)的抗菌材料；在优选实现方式中，浆料A和浆料B中抗菌材料浓度为0-10％(w/v)。浆料A和浆料B中的抗菌材料浓度相同或不同。
上述步骤(3)中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环等中的至少一种。
上述可降解组织支架的制备方法，进一步包括步骤(4)纯化，将步骤(3)去除多孔模板后的可降解组织支架置于纯化液中除去其中的不纯物(例如金属卤化物、六氟异丙醇、甲酸等)，完成纯化。然后取出之后经自然干燥、烘干或低温冷冻干燥，获得纯化的组织支架。
上述步骤(4)中，使用的纯化液选自水、乙醇、甲醇中的至少一种。这里的水可以与固化液中的相同，优选为超纯水，以更好的去除可降解组织支架中的不纯物。
本发明提供的可降解组织支架至少具有以下有益效果：
(1)设计的多规则通孔部分，可以让机体自然再生机能得以发挥；同时可以很好的吸收宿主的体液并招募功能细胞充分进入组织支架(例如骨/软骨缺损部位、肩袖/肌肉损伤)的孔隙内，并能让进入的细胞所需养分和代谢物充分交换，从而使得进入的细胞能很好的在支架孔隙内增殖和代谢，并最终使损伤/缺损组织(骨/软骨、肩袖/肌肉)再生愈合；
(2)设计的阻隔部分具有无规则非贯通孔或者无孔隙，可以很好的阻隔脂肪浸润、纤维结缔组织和上皮细胞等入侵到损伤部位；阻隔部分具有无规则非贯通孔还允许部分养分物质的交换，有助于损伤组织修复；
(3)在组织支架中，生物聚合物(例如丝素蛋白、胶原、明胶、壳聚糖等)之间的复合可以形成网络互穿形结构，所以会赋予组织支架良好的黏弹性；因此，组织支架植入缺损部位后，可以吸收外部的力学刺激并传递力学刺激到支架内的细胞和组织，从而加速缺损部位再生愈合；
(4)组织支架因为具有好的粘弹性，所以在不借助外固定(比如骨钉骨板)的情况下，可以很方便把组织支架按压填充到骨、骨软骨等缺损部位，并实现和缺损部位紧密结合，从而能让宿主组织和组织支架实现完美整合；
(5)本发明把天然蛋白质如胶原、明胶组合进入组织支架，可以提高组织支架对细胞的黏附和增殖；把明胶组合进入支架中，明胶中微量生长因子还可以阻止间充质细胞转化为脂肪细胞；把聚赖氨酸组合进入再生双层膜，赋予双层膜高的成骨活性和广谱抗菌效果，由此，本发明包含抗菌材料的双层膜特别适合用于具有高染菌风险的口腔；
(6)本发明把丝素蛋白/胶原合并进入双层膜或肩袖/肌肉补片，极大的提高了再生双层膜或肩袖/肌肉补片的力学强度，使得双层膜或肩袖/肌肉补片不但具有高度拉伸强度，而且具有很好的韧性；
(7)本发明把透明质酸/透明质酸钠组合进入肩袖/肌肉补片，可以提高肩袖/肌肉补片和组织之间的润滑性；
(8)本发明涉及的生物材料都是可降解的，且没有进行化学修饰或改性，所以制造的组织支架植入体内后不会引发毒副作用，也不会影响材料的生物学功能；此外，降解的产物不会引起机体发炎、致敏等副作用；
(9)本发明提供的可降解组织支架的制备方法，借助增材制造技术，操作相对简单、精准可控，生产成本相对经济，产品质量可控，因而可规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例3所搭建的多孔模板结构；
图2为本发明实施例3所制备的多孔模板结构；
图3为本发明实施例3所制备的可降解组织支架；
图4为本发明应用例1所构建的动物骨缺损模型(a)及实施例1制备的可降解组织支架植入动物骨缺损图(b)；
图5为本发明应用例1动物骨再生效果对比；其中(a)、(b)分别对应组织支架植入后介导骨缺损再生的样本采集图和组织切片图，(c)、(d)分别对应空白对照组的样本采集和组织切片图；
图6为本发明实施例20所构建的多孔模板结构示意图(a)和所制备的多孔模板(b)；
图7为本发明实施例20所制备的可降解组织支架；其中(a)对应可降解组织支架整体结构图，(b)为阻隔部分SEM图；
图8为本发明实施例20所制备的可降解组织支架的力学强度图；
图9为本发明应用例2所构建的动物肩袖损伤模型(a)及实施例20制备的可降解组织支架植入损伤部位图片(b)；
图10为本发明应用例2动物肩袖再生愈合效果切片图；
图11为本发明实施例30所制备的可降解组织支架；
图12为本发明应用例3所构建的动物颅骨缺损模型(a)及实施例30制备的可降解组织支架植入动物骨缺损位置图(b)；
图13为本发明应用例3动物颅骨再生效果对比。
具体实施方式
拟结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述实施例仅是本发明的一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明。
实施例1-实施例17可降解组织支架及其制备
实施例1-17提供的可降解组织支架制备步骤如下：
(1)制作多孔模板
设计可降解组织支架及孔隙结构；根据待制备可降解组织支架整体结构及孔隙结构(见表2所示)，设计截面为正方形的若干桁条；若干桁条拼接在一起，可以得到多孔模板的三维结构；图1示出了实施例3所搭建的多孔模板的三维结构。之后将多孔模板的三维结构图软件输入FDM增材制造打印机，以聚乳酸作为硬质高分子材料，打印出对应的硬质高分子多孔模板；图2示出了实施例3所制备的多孔模板样品。
(2)灌模：
2.1将天然蛋白、多糖溶解到100mL第一溶剂中，再加入生物活性陶瓷，混合均匀得到浆料A，具体配方见表1所示。
2.2将浆料A灌注到多孔模板中，然后将多孔模板浸泡到固化液中，静置24h，待浆料A稳定，完成含浆料A的多孔模板固化。
表1实施例1-17配制的浆料A(％(w/v))
注：(1)SF:丝素蛋白；Col:胶原；Gel:明胶；HA:透明质酸；HA-Na:透明质酸钠；CS:硫酸软骨素；TCP:磷酸三钙；HAP:羟基磷灰石；GS:硫酸钙；CHP:磷酸氢钙。
(2)当使用含乙酸的水(pH＝1.5或2)作为第一溶剂时，需要在65℃加热条件下将天然蛋白和多糖溶解到含乙酸的水中。
(3)去模
将含浆料A的多孔模板浸泡至有机溶剂(见表1所示)中除去多孔模板，获得可降解组织支架。
(4)纯化
将步骤(3)得到的可降解组织支架浸泡到超纯水中，每隔24小时换水，直到超纯水pH＝7；然后取出，自然晾干，即得到纯化后的可降解组织支架，见表2所示。
表2实施例1-17制备的可降解组织支架
注：(1)当孔隙结构为正方形、菱形或六方形时，孔径是指对角线的长度。
(2)这里，多规则通孔部分端面与水平面相平行。
图3示出了实施例3制备的可降解组织支架示意图。该可降解组织支架呈环柱形，内环直径为10mm，外环直径为30mm，高为50mm；多规则通孔孔隙结构为菱形。
应用例1骨缺损修复
使用10只成年健康新西兰白兔(1年，2.5-3.0kg)作为动物验证试验(均分为实验组和对照组)。在被适应性饲养1周后，新西兰白兔用于手术试验。手术前，首先对白兔进行麻醉。麻醉后，用手术刀割开皮肤和肌肉，露出股骨，然后使用电钻在股骨上钻5毫米孔(如图4所示)，构建出骨缺损模型，然后实验组植入本发明实施例1制备的多正方形通孔圆柱(图4)。作为对照，对照组的动物骨缺损不植入支架。骨缺损建立或支架植入后，把肌肉和皮进行缝合，然后对创面消毒。手术结束后，每天注射20000UI/kg青霉素，共执行三天。8周后，对白兔耳朵进行空针处死并收获样本，获得的样本进行组织学切片分析，图5展示了植入支架和未植入支架的结果。从图5可以看出，植入本发明制造的可降解组织支架的骨缺损已经完全生长新骨，且支架部分被嵌入到新生骨内；相比较，未植入支架的空白对照，只有边缘处有少量新骨生长。
实施例18-实施例27可降解组织支架及其制备
实施例18-27提供的可降解组织支架制备步骤如下：
(1)制作多孔模板
设计可降解组织支架及孔隙结构；根据待制备可降解组织支架中多规则通孔部分及孔隙结构(见表5所示)，设计截面为正方形的若干桁条；若干桁条拼接在一起，可以得到多孔模板的三维结构。图6(a)示出了实施例20所搭建的正方形多孔模板的三维结构。之后将多孔模板的三维结构图软件输入FDM增材制造打印机，以聚乳酸作为硬质高分子材料，打印出对应的硬质高分子多孔模板。图6(b)示出了实施例20所制备的正方形多孔模板样品。
(2)灌模：
2.1将天然蛋白、多糖溶解到100mL第一溶剂中，并混合均匀得到浆料A，具体配方见表3所示。
将天然蛋白、多糖溶解到100mL第二溶剂中，并混合均匀得到浆料B，具体配方见表4所示。
第一溶剂和第二溶剂相同。
2.2将浆料A灌注到多孔模板中，然后将浆料B浇注到含浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板浸泡于固化液中，静置24h，待浆料A和浆料B稳定，完成浆料A和浆料B的固化。
表3实施例18-27配制的浆料A(％(w/v))
注：(1)SF：丝素蛋白；Col:胶原；Gel：明胶；Chi:壳聚糖；TCP:磷酸三钙；GS:硫酸钙；CHP:磷酸氢钙。
(2)当使用含乙酸的水(pH＝1.8或2)作为第一溶剂时，需要在65℃加热条件下将天然蛋白和多糖溶解到含乙酸的水中。
表4实施例18-27配制的浆料B(％(w/v))
(3)去模
将含浆料A和浆料B的多孔模板浸泡至有机溶剂(见表3所示)中除去多孔模板，获得可降解组织支架。
(4)纯化
将步骤(3)得到的可降解组织支架浸泡到超纯水中，每隔24小时换水，直到超纯水pH＝7；然后取出，低温冷冻干燥，即得到纯化后的组织支架，见表5所示。
表5实施例18-27制备的可降解组织支架
注：(1)当孔隙结构为正方形或菱形时，孔径是指对角线的长度。
(2)这里，多规则通孔部分端面与水平面相平行。
图7示出了实施例20制备的可降解组织支架及阻隔部分SEM图。从图中可以看出，所制备的可降解组织支架边长为6厘米的正方体片，多规则通孔部分具有多规则通孔结构，阻隔部分具有无规则非贯通孔结构。图8示出了实施例20制备的可降解组织支架的力学强度测试结果，从图中可以看出，其具有较高的力学强度。
应用例2肩袖缺损修复
使用10只成年健康新西兰白兔(平均年龄为18-20周，2.6-3kg)作为动物验证试验。在被适应性饲养1周后，白兔用于手术试验。白兔分两组：空白对照组(5只)；肩袖补片(即可降解组织支架)组(5只)。手术前，首先对白兔进行麻醉。麻醉后，用手术刀割开右肩皮肤，露出冈下肌肌腱(如图9(a)所示)，然后创建冈下肌肌腱缺损(5mm宽、5mm长)然后植入本发明实施例20制备的可降解组织支架(补片)(如图9(b)所示)。空白对照组不植入样品。植入完毕后，进行肌肉和皮肤缝合。手术结束后每天对白兔注射20000UI/kg青霉素，共执行三天。术后24周，对白兔耳朵空针注射处死，收获样本，并进行组织学切片分析。图10左图展示了正常肩袖的肌腱跟骨紧密连接；图10中间图展示了本发明植入的肩袖补片，能很好的促进肌腱再生；空白对照的结果(图10右图)，并没有肌腱展示，而是长满了脂肪组织。
因此，本发明提供的可降解组织支架，可作为肩袖/肌肉补片具有很好的促进肩袖缺损再生的功能。
实施例28-实施例47可降解组织支架及其制备
实施例28-47提供的可降解组织支架制备步骤如下：
(1)制作多孔模板
设计可降解组织支架及孔隙结构；根据待制备可降解组织支架中多规则通孔部分及孔隙结构(见表8所示)，设计截面为正方形的若干桁条；若干桁条拼接在一起，可以得到多孔模板的三维结构。之后将多孔模板的三维结构图软件输入FDM增材制造打印机，以聚乳酸作为硬质高分子材料，打印出对应的硬质高分子多孔模板。
(2)灌模：
2.1将天然蛋白、抗菌材料和生物活性陶瓷加入到100mL第一溶剂中，并充分搅拌混合均匀得到浆料A，具体配方见表6所示。
将天然蛋白、抗菌材料和生物活性陶瓷加入到100mL第二溶剂中，并充分搅拌混合均匀得到浆料B，具体配方见表7所示。
第一溶剂和第二溶剂相同。
2.2将浆料A灌注到多孔模板中，再将浆料B浇注到含浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板浸泡于固化液中，静置24h，待浆料A和浆料B稳定，完成浆料A和浆料B的固化。
表6实施例28-47配制的浆料A(％(w/v))
注：(1)SF:丝素蛋白；Col:胶原；Gel:明胶；PL:ε-聚赖氨酸；PL-HCl:ε-聚赖氨酸盐酸盐；TCP:磷酸三钙；HAP:羟基磷灰石；CHP:磷酸氢钙；GS:硫酸钙；CSi:硅酸钙。
(2)当使用含乙酸的水(pH＝1.8或2)作为第一溶剂时，需要在65℃加热条件下将天然蛋白和多糖溶解到含乙酸的水中。
表7实施例28-47配制的浆料B(％(w/v))
(3)去模
将含浆料A和浆料B的多孔模板浸泡至有机溶剂(见表6所示)中除去多孔模板，获得可降解组织支架。
(4)纯化
将步骤(3)得到的可降解组织支架浸泡到超纯水中，每隔24小时换水，直到超纯水pH＝7；然后取出，低温冷冻干燥，即得到纯化后的组织支架，见表8所示。
表8实施例28-47制备的可降解组织支架
注：(1)当孔隙结构为正方形或菱形时，孔径是指对角线的长度。
(2)这里，多规则通孔部分端面与水平面相平行。
图11示出了实施例30制备的可降解组织支架，其呈长方体片，边长为6厘米*3厘米。
应用例3颅骨缺损修复
使用18只成年健康SD大鼠(250-300g)作为动物验证试验。在被适应性饲养1周后，SD大鼠用于手术试验。SD大鼠分两组：空白对照组(9只)；双层膜(即可降解组织支架)组(9只)。手术前，首先对SD大鼠进行麻醉。麻醉后，用手术刀割开皮肤，露出颅骨，然后使用电钻在颅骨上钻8毫米孔(如图12(a)所示)，构建出骨缺损模型，然后植入本发明实施例30制备的双层膜覆盖在颅骨缺损上(如图12(b)所示)。空白对照组不植入双层膜。
手术结束后，对头皮皮肤缝合，然后每天注射20000UI/kg青霉素，共执行三天。术后分别2、4、6周处死SD大鼠并收获样本，使用micro-CT分析样本，图13展示了未植入双层膜的骨缺损，6周后只有少量新骨在缺损部位形成。相比较，植入了本发明实施例制备的双层膜，4周后大部分颅骨长出了新骨，6周后新骨长满了骨缺损部位。
因此，本发明提供的可降解组织支架具有很好的引导骨再生的功能。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (19)
1.一种可降解组织支架，其特征在于，包括连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分，且阻隔部分在多规则通孔部分的一侧；所述阻隔部分高度≥0，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米；
所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1-100wt.％天然蛋白，0-50wt.％多糖，0-90wt.％生物活性陶瓷；
所述多规则通孔部分在三维空间中至少一个维度方向的孔隙贯通，且孔隙结构均相同并分布均匀；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1-100wt.％天然蛋白，0-50wt.％多糖，0-90wt.％生物活性陶瓷；
所述多规则通孔部分组成与阻隔部分组成相同或不同。
2.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述天然蛋白为丝素蛋白、胶原、明胶中的至少一种；所述多糖为壳聚糖、透明质酸、透明质酸钠、硫酸软骨素中的至少一种；所述生物活性陶瓷为磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸氢钙、硫酸钙、硅酸钙中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液的介质液体为pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1-30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种。
4.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
5.根据权利要求4所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：30-100wt.％天然蛋白、0-70wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20-80wt.％天然蛋白、20-80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
6.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％多糖；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20-100wt.％天然蛋白、0-80wt.％多糖；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
7.根据权利要求6所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分中天然蛋白和多糖配比为：80-100wt.％天然蛋白、0-20wt.％多糖；所述多规则通孔部分中天然蛋白和多糖配比：80-100wt.％天然蛋白、0-20wt.％多糖。
8.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10-60wt.％天然蛋白、1-45wt.％多糖、20-90wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10-60wt.％天然蛋白、1-45wt.％多糖、20-90wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。
9.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述多规则通孔部分的孔径为50-800微米，孔隙率为30-80％；所述多规则通孔部分的孔隙结构呈三角形、正方形、长方形、菱形、六方形、八方形、圆形，或者它们的两种以上的组合形状。
10.根据权利要求1、4或5所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分和多规则通孔部分还包括0-20wt.％抗菌材料，不取端值0；所述抗菌材料为平均分子量为1300-3600的ε-聚赖氨酸、平均分子量为1300-3600的ε-聚赖氨酸盐酸盐中的至少一种。
11.根据权利要求1、4、5、6或7所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分高度为0-2毫米，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米。
12.权利要求1至11所述的可降解组织支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作多孔模板
根据待制备可降解组织支架结构参数得到多孔模板结构参数；并依据多孔模板结构参数，通过3D打印技术打印出多孔模板；
(2)灌模：
当阻隔部分高度为0时，灌浆操作为：
将浆料A灌注到多孔模板中，然后将多孔模板置于固化液中，至多规则通孔部分浆料固化；
当阻隔部分高度不为0时，灌浆操作为：
将浆料A灌注到多孔模板中，再将浆料B浇注到含浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板置于固化液中，至浆料A和浆料B同时固化；
或者将浆料A灌注到多孔模板中，然后将多孔模板置于固化液中至多规则通孔部分浆料固化，再将浆料B浇注到含固化浆料A的多孔模板表面，再将多孔模板置于固化液中，至浆料B固化；
所述浆料A，是将天然蛋白、多糖和生物陶瓷于第一溶剂中混合均匀得到；所述浆料B，是将天然蛋白、多糖和生物陶瓷于第二溶剂中混合均匀得到；所述浆料A与浆料B相同或不同；
(3)去模
将浆料A固化后的多孔模板或者浆料A和浆料B固化后的多孔模板浸泡至有机溶剂中除去多孔模板，获得可降解组织支架。
13.根据权利要求12所述的可降解组织支架的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浆料A和浆料B中的天然蛋白浓度为1～50％(w/v)，多糖浓度为0～50％(w/v)，生物陶瓷浓度为0～90％(w/v)；所述第一溶剂选自pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1-30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种；所述第二溶剂选自pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1-30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种；第一溶剂与第二溶剂相同或不同；所述固化液选自水、乙醇、甲醇等中的至少一种；所述金属卤化物选自氯化钙、氯化锂、溴化锂等中的至少一种；所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环等中的至少一种。
14.根据权利要求12或13所述的可降解组织支架的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浆料A和浆料B还包括0-20％(w/v)的抗菌材料；浆料A和浆料B中的抗菌材料浓度相同或不同。
15.根据权利要求12所述的可降解组织支架的制备方法，其特征在于，还包括步骤(4)纯化，将步骤(3)去除多孔模板后的可降解组织支架置于纯化液中除去其中的不纯物，完成纯化，然后取出之后经自然干燥、烘干或低温冷冻干燥；使用的纯化液选自水、乙醇、甲醇中的至少一种。
16.权利要求1至11任一所述的可降解组织支架的用途，其特征在于，作为引导骨再生双层膜。
17.根据权利要求16所述的可降解组织支架的用途，其特征在于，作为拔牙窝、牙周骨缺损、牙槽嵴骨增量、上颌窦提升、窦底抬高、水平向骨增量或垂直向骨增量再生修复用膜；
或者作为骨折、骨缺损、骨脊柱融合、骨肿瘤、骨不连或关节融合再生修复用膜。
18.权利要求1至11任一所述的可降解组织支架的用途，其特征在于，作为肩袖或肌肉补片。
19.权利要求1至11任一所述的可降解组织支架的用途，其特征在于，作为骨和/或软骨缺损再生修复支架。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1736492A (zh) * | 2005-07-05 | 2006-02-22 | 苏州大学 | 一种丝素羟基磷灰石复合材料及其制备方法 |
| CN101401959A (zh) * | 2008-11-07 | 2009-04-08 | 东南大学 | 明胶-壳聚糖-β-磷酸三钙球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置 |
| CN101461963A (zh) * | 2009-01-07 | 2009-06-24 | 华南理工大学 | 多重复合可梯度降解骨组织工程支架材料及其制备方法 |
| WO2011123110A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Daniel Sunho Oh | Method of preparing ceramic/polymer composite scaffolds with bioactive molecules for hard tissue regeneration |
| CN102302804A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-01-04 | 济宁学院 | 羟基磷灰石基生物复合支架及组织工程骨 |
| CN102512712A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 南京工业大学 | 具有梯度结构的丝素蛋白多层功能膜及其制备方法 |
| KR20130052440A (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-22 | (주) 코웰메디 | 성장인자와 차폐막과 스케폴드를 포함하는 조직 또는 기관 재생용 키트 |
| CN105879113A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-24 | 东南大学 | 一种基于丝素蛋白的三维细胞支架的制备方法 |
| CN108478879A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 华南理工大学 | 一种多孔磷酸钙/天然高分子复合支架及其制备方法与应用 |
| CN109381749A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-02-26 | 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 | 骨组织修复墨水、组合物、支架及制备方法以及试剂盒 |
| CN110227178A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-13 | 广东工业大学 | 一种生物陶瓷支架及其应用 |
| CN111317860A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-23 | 西安点云生物科技有限公司 | 一种覆膜生物陶瓷人工骨及制备方法 |
| CN112898011A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-04 | 烟台正海生物科技股份有限公司 | 一种基于光固化三维打印的无序多孔生物陶瓷支架及其制备方法与应用 |
| WO2022028565A1 (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 华夏司印(上海)生物技术有限公司 | 仿生组织支架及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-09-13 CN CN202211106752.7A patent/CN115501396B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1736492A (zh) * | 2005-07-05 | 2006-02-22 | 苏州大学 | 一种丝素羟基磷灰石复合材料及其制备方法 |
| CN101401959A (zh) * | 2008-11-07 | 2009-04-08 | 东南大学 | 明胶-壳聚糖-β-磷酸三钙球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置 |
| CN101461963A (zh) * | 2009-01-07 | 2009-06-24 | 华南理工大学 | 多重复合可梯度降解骨组织工程支架材料及其制备方法 |
| WO2011123110A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Daniel Sunho Oh | Method of preparing ceramic/polymer composite scaffolds with bioactive molecules for hard tissue regeneration |
| CN102302804A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-01-04 | 济宁学院 | 羟基磷灰石基生物复合支架及组织工程骨 |
| KR20130052440A (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-22 | (주) 코웰메디 | 성장인자와 차폐막과 스케폴드를 포함하는 조직 또는 기관 재생용 키트 |
| CN102512712A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 南京工业大学 | 具有梯度结构的丝素蛋白多层功能膜及其制备方法 |
| CN105879113A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-24 | 东南大学 | 一种基于丝素蛋白的三维细胞支架的制备方法 |
| CN108478879A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 华南理工大学 | 一种多孔磷酸钙/天然高分子复合支架及其制备方法与应用 |
| CN109381749A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-02-26 | 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 | 骨组织修复墨水、组合物、支架及制备方法以及试剂盒 |
| CN110227178A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-13 | 广东工业大学 | 一种生物陶瓷支架及其应用 |
| CN111317860A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-23 | 西安点云生物科技有限公司 | 一种覆膜生物陶瓷人工骨及制备方法 |
| WO2022028565A1 (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 华夏司印(上海)生物技术有限公司 | 仿生组织支架及其制备方法和应用 |
| CN112898011A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-04 | 烟台正海生物科技股份有限公司 | 一种基于光固化三维打印的无序多孔生物陶瓷支架及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| WANG JI QI: "Indirect 3D printing technology for the fabrication of customised β-TCP/chitosan scaffold with the shape of rabbit radial head-an in vitro study", JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SURGERY AND RESEARCH, vol. 14, 11 April 2019 (2019-04-11), pages 102 * |
| WENCHAO HE: "Construction of the Gypsum-Coated Scaffolds for In Situ Bone Regeneration", ACS APPL. MATER. INTERFACES, vol. 13, no. 27, pages 31528 * |
| 范培榕: "间接3D打印制备三维连通多孔自固化磷酸钙支架及其结构与性能", 中国优秀硕士学位论文全文数据库, 15 December 2018 (2018-12-15), pages 015 - 159 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115501396B (zh) | 2024-03-22 |
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