CN1259109C - 用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于生物医用材料制备技术范围的一种用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法。将壳聚糖溶于醋酸，置于模具中-20℃冷冻后，置入预冷的过饱和NaOH乙醇溶液中和醋酸，并使壳聚糖形成凝胶。再将壳聚糖凝胶置于真空室中抽气或置入40℃烤箱中烘烤则形成多孔海绵体即用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料。该“冷冻-凝胶法”制备壳聚糖海绵载体比传统的冷冻干燥法制备的多孔材料具有制备简单，节约能耗；用于乳房植入物易于成型及制备的海绵表面无硬结等优点。可望在其他软组织修复中广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料制备技术范围，特别涉及一种用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法。
技术背景
据世界卫生组织统计，女性乳腺癌的发病率呈逐年上升的趋势，目前我国乳腺癌的发病率已占到女性恶性肿瘤发病率的首位。当前无论是国内还是国外，对乳腺癌的治疗方法仍然是以切除患侧的肿瘤和乳房为主。随着乳腺癌早期发现率的提高和一些先进的辅助治疗方法的应用，使得患有乳腺癌的妇女的生存率大大地提高。肿瘤被消灭了，乳房也被切除，病人方得以治愈。失去了乳房，有些患者对自己的外表充满了反感甚至认为自己不是女人，影响了她们正常的心理健康和社会交往。
目前隆乳的方法分假体组织隆乳和自体组织乳房再造。比如，自体脂肪移植、注射隆胸和假体植入等。现在的一些最常用的丰乳和隆乳的方法显然不适合这部分因为乳腺肿瘤而切除了乳房的妇女，原因是这部分妇女需要的是乳房再造而不是丰乳或隆乳。而且做乳房再造时需要的组织量较大，目前的各种隆乳方法不能提供足够的组织量来达到这方面的要求，在这种情况下有时就要用硅凝胶假体等合成材料的充填来弥补不足的组织量。因为这些材料本身的一些理化特点，使得隆乳术后会出现一些不易矫正的并发症。如硅胶假体外层的硅胶囊容易刺激假体周围组织形成纤维结缔组织包膜，包膜挛缩导致乳房硬化，使再造的乳房失去其漂亮的外形和柔软的弹性。
临床上，自体脂肪组织移植隆乳术，从理论上而言较为理想，因为正常的乳房是由脂肪及乳腺两部分构成的。此方法分为两种，其中自体脂肪颗粒注射隆乳，是用注射器从身体的其他部位如腰部、腹部、大腿抽取一部分脂肪，经过清洗，获得相对纯净的脂肪颗粒，移植至乳房内。此法虽有一定的减肥作用，但通常需要多次手术，才能达到理想的乳房体积。而且脂肪注入后，还会出现乳房不能很好的维持其美观的外形，有时还会发生脂肪的液化、坏死等导致成形失败。而形成的纤维硬结，不同程度地影响了乳腺癌的普查工作，故现在美国这种方式的隆胸基本被弃用。另一种是带血管的脂肪块移植，此法在脂肪块的切取部位会遗留明显的手术疤痕，故不易为美容者所接受。
壳聚糖是一种具有良好生物相容性可降解的生物材料。多孔壳聚糖海绵材料的传统冷冻干燥法制备，费时，耗能，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法，其特征在于：所述多孔壳聚糖支架材料是用冷冻-凝胶法制备的多孔壳聚糖海绵材料：
1)将壳聚糖溶于1M的醋酸使其形成2wt％的浓度；
2)在纯乙醇里加入氢氧化钠，形成过饱和NaOH乙醇溶液，置入-20℃预冷3-5个小时；
3)将步骤(1)的壳聚糖溶液置于模具中，-20℃冷冻3-5个小时。拆开模具，将冰冻体置入步骤(2)预冷的过饱和NaOH乙醇溶液里过夜；
4)由于氢氧化钠可以中和醋酸，在壳聚糖溶液的冰点以下，乙醇析出壳聚糖溶液中的水，并使壳聚糖形成凝胶。
5)将此壳聚糖凝胶置入蒸馏水里反复洗涤，中和掉残留的NaOH，使其至中性，最后用D-hanks液中和2-3次；
6)将制备的壳聚糖凝胶置于真空室中抽气或置入40℃烤箱中烘烤5个小时，则形成多孔海绵体即脂肪组织工程的支架材料。
所述模具的形状为圆球形、方块形、薄片形或与欲植入脂肪组织形状相同的模具。
本发明的有益效果是1.采用“冷冻-凝胶法”制备壳聚糖海绵载体，比采用传统的冷冻干燥法制备的多孔材料具有制备简单，节约能耗。2.由于壳聚糖材料良好的生物相容性，具有易于成型及制备的海绵表面无硬结等优点。更适合用于脂肪组织工程的支架材料。作为脂肪组织工程的载体，克服了硅胶材料长期植入体内的毒副反应，及单纯自体脂肪颗粒注射的乳房不易成型等缺点，这种可降解的生物海绵材料，可望在其他软组织修复中广泛应用。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法，其特征在于：所述多孔壳聚糖支架材料是用冷冻-凝胶法制备的多孔壳聚糖海绵材料：
1)将壳聚糖溶于1M的醋酸使其形成2wt％的浓度；
2)在纯乙醇里加入氢氧化钠，形成过饱和NaOH乙醇溶液，置入-20℃预冷3-5个小时；
3)将步骤(1)的壳聚糖溶液置于模具中，-20℃冷冻3-5个小时。拆开模具，将冰冻体置入步骤(2)预冷的过饱和NaOH乙醇溶液里过夜；
4)由于氢氧化钠可以中和醋酸，在壳聚糖溶液的冰点以下，乙醇析出壳聚糖溶液中的水，并使壳聚糖形成凝胶。
5)将此壳聚糖凝胶置入蒸馏水里反复洗涤，中和掉残留的NaOH，使其至中性，最后用D-hanks液中和2-3次；
6)将制备的壳聚糖凝胶置于真空室中抽气或置入40℃烤箱中烘烤5个小时，则形成多孔海绵体即脂肪组织工程的支架材料。
通过改变壳聚糖在醋酸的溶解度，来改变所形成的多孔海绵体材料的孔径。
上述模具的形状为圆球形、方块形、薄片形或与欲植入脂肪组织形状相同的模具。
在上述制备过程中，本发明以市场上常见的价格低廉的壳聚糖材料为原料，筛选出粘均分子量范围在18万～160万左右的高纯度的壳聚糖材料。分子量过低，会导致材料的强度不足，不能起到支撑作用；分子量过高，会导致材料易脆易折，弹性不佳。材料的具体筛选参数：脱乙酰度范围75％～90％；稀醋酸溶液中的不溶组分小于1％。另外壳聚糖原料应该纯化：将壳聚糖粉末在氮气保护下在稀有机酸中回流溶解。等冷却后，用一定浓度的NaOH溶液将溶液中和到pH值在5～8范围内，然后用透析的方法去掉重金属离子，冷冻干燥备用。
壳聚糖的正式名称为聚-β-(1，4)-D-氨基葡萄糖，分子式为：
下面举作为乳房植入物的脂肪组织工程支架材料的制备为例，对本发明予以进一步说明。
1)先制备壳聚糖海绵的圆球形模具直径为1cm大小。
2)按上述制备壳聚糖海绵的方法制备出直径1cm的壳聚糖球置入10mg/ml的Matrigel水溶液中2个小时。
3)真空抽干黏附有Matrigel的壳聚糖海绵球
4)真空无菌包装备用。
Claims (2)
1.一种用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法，其特征在于：所述多孔壳聚糖支架材料是用冷冻-凝胶法制备的多孔壳聚糖海绵材料，制备过程为：
1)将粘均分子量范围在18万～160万的壳聚糖溶于1M的醋酸，使其形成2wt％的浓度；
2)在纯乙醇里加入氢氧化钠，形成过饱和NaOH乙醇溶液，置入-20℃预冷3-5个小时；
3)将步骤(1)的壳聚糖溶液置于模具中，-20℃冷冻3-5个小时，拆开模具，将冰冻体置入步骤(2)预冷的过饱和NaOH乙醇溶液里过夜；
4)由于氢氧化钠可以中和醋酸，在壳聚糖溶液的冰点以下，乙醇析出壳聚糖溶液中的水，并使壳聚糖形成凝胶；
5)将此壳聚糖凝胶置入蒸馏水里反复洗涤，中和掉残留的NaOH，使其至中性，最后用D-hanks液中和2-3次；
6)将制备的壳聚糖凝胶置于真空室中抽气或置入40℃烤箱中烘烤5个小时，则形成多孔海绵体。
2.根据权利要求1所述用于脂肪组织工程的多孔壳聚糖支架材料的制备方法，其特征在于：所述模具是形状为圆球形、方块形、薄片形或其他与欲植入脂肪组织形状相同的模具。
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