TWI692559B - 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品 - Google Patents

具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品 Download PDF

Info

Publication number
TWI692559B
TWI692559B TW108119206A TW108119206A TWI692559B TW I692559 B TWI692559 B TW I692559B TW 108119206 A TW108119206 A TW 108119206A TW 108119206 A TW108119206 A TW 108119206A TW I692559 B TWI692559 B TW I692559B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fiber
section
cell affinity
cross
collagen
Prior art date
Application number
TW108119206A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202045786A (zh
Inventor
陳奕村
李瑞生
Original Assignee
財團法人紡織產業綜合研究所
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 財團法人紡織產業綜合研究所 filed Critical 財團法人紡織產業綜合研究所
Priority to TW108119206A priority Critical patent/TWI692559B/zh
Priority to CN202010042617.5A priority patent/CN112030556A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI692559B publication Critical patent/TWI692559B/zh
Publication of TW202045786A publication Critical patent/TW202045786A/zh

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/15—Proteins or derivatives thereof
    • 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
    • A61L27/24—Collagen
    • 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
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/10—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of tendons or ligaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30—Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/32—Polyesters

Abstract

本發明提供一種具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品，具有細胞親和性的纖維為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面。

Description

具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品
本發明是有關於一種纖維及使用其所製成的纖維製品，且特別是有關於一種具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品。
針對肌腱或韌帶的破裂重建，目前臨床手術以自體肌腱或韌帶搭配軟組織固定裝置為主，肌腱或韌帶的植體需強化克服臨床問題。舉例而言，取自體組織修補，對患者移植部位有一定影響。人工韌帶無法長期植入，易產生磨損及鬆動。此外，現有產品也有生物相容性不足的缺點，例如PET表面親水性差，不利細胞貼附等。另一方面，產品技術需仰賴進口，進而導致成本高昂的問題。
基於上述，發展出一種能夠增加纖維表面積且具有細胞親和性的纖維，並用以製造人工韌帶等纖維製品，為目前所需研究的重要課題。
本發明提供一種具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品，能夠增加纖維表面積、提升細胞及材料貼覆性並提升細胞組織相容性。
本發明之具有細胞親和性的纖維為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面。
在本發明的一實施例中，相對於聚對苯二甲酸乙二酯纖維，膠原蛋白的含量為1 wt%至4 wt%。
在本發明的一實施例中，異形斷面包括十字斷面、一字斷面、波浪形斷面、星形斷面或三角斷面。
在本發明的一實施例中，相較於圓形斷面，十字斷面使具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加20%至30%，且一字斷面使具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加10 %至20 %。
在本發明的一實施例中，相較於圓形斷面，十字斷面使具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加250%至300%，一字斷面使具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加250%至300%。
在本發明的一實施例中，聚對苯二甲酸乙二酯纖維的膠原蛋白表面處理包括：將膠原蛋白溶解於醋酸中，使pH值介於2.5至3.5，再加入PBS以模擬生長環境，以NaOH溶液調整pH值到7至8，使聚對苯二甲酸乙二酯纖維與膠原蛋白反應。
在本發明的一實施例中，膠原蛋白在醋酸中的固含量為0.01wt%至0.1wt%。
在本發明的一實施例中，聚對苯二甲酸乙二酯纖維與膠原蛋白的反應時間為12小時至48小時。
本發明的纖維製品是使用上述具有細胞親和性的纖維所製成，纖維製品包括人工韌帶。
在本發明的一實施例中，人工韌帶的編織方法可包括平面編織或立體編織，人工韌帶的強度為1500N至3000N。
基於上述，本發明提供一種具有細胞親和性的纖維，其為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面。如此一來，能夠增加纖維表面積、提升細胞及/或材料貼覆性並提升細胞組織相容性。另一方面，本發明也提供一種纖維製品，是使用上述具有細胞親和性的纖維所製成，纖維製品包括人工韌帶。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並作詳細說明如下。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉所述範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值範圍的記載，涵蓋所述數值範圍內的任意數值以及由所述數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出所述任意數值和所述較小數值範圍一樣。
本發明提供一種具有細胞親和性的纖維，其為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面。更詳細而言，異形斷面可包括十字斷面、一字斷面、波浪形斷面、星形斷面或三角斷面，但本發明並不以此為限。相較於圓形斷面，十字斷面可使具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加例如20%至30%，且一字斷面可使具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加例如10 %至20 %。相較於圓形斷面，十字斷面可使具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加例如250%至300%，一字斷面可使具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加例如250%至300%。圓形斷面的纖維直徑例如是15 μm至20 μm，十字斷面的纖維直徑例如是15 μm至25 μm，一字斷面的纖維直徑例如是20 μm至30 μm。在此需特別說明的是，上述一字斷面纖維在其成型過程中，會受到加工條件的影響而具有捲曲或波浪型的長條型外觀，而並非具有平滑表面的長方體結構。
在本實施例中，相對於聚對苯二甲酸乙二酯纖維，膠原蛋白的含量例如是1 wt%至4 wt%。更詳細而言，聚對苯二甲酸乙二酯纖維的膠原蛋白表面處理可包括以下步驟。首先，將膠原蛋白溶解於醋酸中，使溶液的pH值介於例如2.5至3.5，且膠原蛋白在醋酸中的固含量例如是0.01 wt%至0.1 wt%。之後，加入PBS以模擬生長環境，以NaOH溶液調整pH值到例如7至8，使聚對苯二甲酸乙二酯纖維與膠原蛋白反應。舉例來說，聚對苯二甲酸乙二酯纖維與膠原蛋白的反應時間例如是12小時至48小時，例如是在溫度36.5℃下反應36小時。
本發明也提供一種纖維製品，使用上述具有細胞親和性的纖維所製成，纖維製品可包括人工韌帶。人工韌帶的編織方法可包括平面編織或立體編織，且人工韌帶的強度例如是1500 N至3000 N，以符合人工韌帶的使用標準。
以下，藉由實驗例來詳細說明上述實施例之具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品。然而，下述實驗例並非用以限制本發明。 實驗例
為了證明本發明所提出之具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品能夠增加纖維表面積、提升細胞及/或材料貼覆性並提升細胞組織相容性，以下特別做此實驗例。
必須說明的是，由於具有細胞親和性的纖維之製備方法已於上文中詳細地描述，因此，下文中有關具有細胞親和性的纖維之製備，為求方便說明故省略製備細節之敘述。 製備纖維
分別將具有圓形斷面、十字斷面及一字斷面的聚對苯二甲酸乙二酯纖維經膠原蛋白表面處理，膠原蛋白的反應濃度以及膠原蛋白含量如下方表1所示。 表 1
Figure 108119206-A0305-0001
 細胞貼附效能測試
使用的細胞為iPS，測試條件如下： (1) 將樣本固定於細胞培養盤中，取100λ，濃度為1×10 5細胞/mL的細胞懸浮液體，加入96孔盤中，在含有5 mol% CO 2、溫度37℃中培養24小時。 (2) 取出樣本後，加入100λ配置完成的試驗物質萃取樣本中的細胞後，在含有5 mol% CO 2、溫度37℃中培養24小時。 (3) 將液體置換成100λ的MTT溶液(1mg/mL MTT 溶於無血清之細胞培養液)，在含有5 mol% CO 2、溫度37℃中培養1小時。 (4) 酵素免疫分析儀器，以波長540nm 進行分析，將原始數據進行分析。
針對表1的纖維進行細胞貼附效能測試，將測試得到的細胞增生率列於下方表2中。由下方表2可得知，比較纖維本身細胞貼附效果，十字斷面PET纖維細胞增生率較圓形斷面PET纖維提升50%。經過膠原蛋白表面處理後，細胞增生率皆有250%以上的成長。 表 2
Figure 108119206-A0305-0002
綜上所述，本發明提供一種具有細胞親和性的纖維，其為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面。如此一來，能夠增加纖維表面積及粗糙度、提升細胞及/或材料貼覆性並提升細胞組織相容性，因此，可克服現有產品生物相容性不足、表面親水性差以及不利細胞貼附的缺點。另一方面，本發明也提供一種纖維製品，是使用上述具有細胞親和性的纖維所製成，纖維製品包括人工韌帶。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
無。
無。

Claims (9)

  1. 一種具有細胞親和性的纖維，其為經膠原蛋白表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯纖維，且具有異形斷面，其中所述聚對苯二甲酸乙二酯纖維的膠原蛋白表面處理包括：將所述膠原蛋白溶解於醋酸中，使pH值介於2.5至3.5，再加入PBS以模擬生長環境，以NaOH溶液調整pH值到7至8，使所述聚對苯二甲酸乙二酯纖維與所述膠原蛋白反應。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有細胞親和性的纖維，其中相對於所述聚對苯二甲酸乙二酯纖維，所述膠原蛋白的含量為1wt%至4wt%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有細胞親和性的纖維，其中所述異形斷面包括十字斷面、一字斷面、波浪形斷面、星形斷面或三角斷面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具有細胞親和性的纖維，其中相較於圓形斷面，所述十字斷面使所述具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加20%至30%，且所述一字斷面使所述具有細胞親和性的纖維之纖維表面積增加10%至20%。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之具有細胞親和性的纖維，其中相較於圓形斷面，所述十字斷面使所述具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加250%至300%，所述一字斷面使所述具有細胞親和性的纖維之細胞增生效果增加250%至300%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有細胞親和性的纖維，其中所述膠原蛋白在所述醋酸中的固含量為0.01wt%至0.1wt%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有細胞親和性的纖維，其中所述聚對苯二甲酸乙二酯纖維與所述膠原蛋白的反應時間為12小時至48小時。
  8. 一種纖維製品，使用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之具有細胞親和性的纖維所製成，所述纖維製品包括人工韌帶。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的纖維製品，其中所述人工韌帶的編織方法包括平面編織或立體編織，所述人工韌帶的強度為1500N至3000N。
TW108119206A 2019-06-03 2019-06-03 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品 TWI692559B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108119206A TWI692559B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品
CN202010042617.5A CN112030556A (zh) 2019-06-03 2020-01-15 具有细胞亲和性的纤维及使用其所制成的纤维制品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108119206A TWI692559B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI692559B true TWI692559B (zh) 2020-05-01
TW202045786A TW202045786A (zh) 2020-12-16

Family

ID=71895849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108119206A TWI692559B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112030556A (zh)
TW (1) TWI692559B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220202990A1 (en) * 2020-12-29 2022-06-30 Industrial Technology Research Institute Tissue scaffold for use in tendon and/or ligament
TWI765500B (zh) * 2020-12-29 2022-05-21 財團法人工業技術研究院 用於肌腱及/或韌帶之組織支架

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7947069B2 (en) * 1999-11-24 2011-05-24 University Of Washington Medical devices comprising small fiber biomaterials, and methods of use
CN104043151A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 深圳兰度生物材料有限公司 一种复合人工韧带及其制备方法
CN108653811A (zh) * 2017-03-28 2018-10-16 上海微创医疗器械（集团）有限公司 一种人工韧带及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157111A (en) * 1991-05-02 1992-10-20 Pachence James M Method of bonding collagen to fibers, particularly dacron
JP4214051B2 (ja) * 2001-05-30 2009-01-28 啓一 宮本 エラスチン架橋体およびその製造方法
CN1181232C (zh) * 2002-10-25 2004-12-22 中国皮革和制鞋工业研究院 胶原蛋白复合纤维及其制作方法
JP6480026B2 (ja) * 2015-06-29 2019-03-06 モダン メドウ，インコーポレイテッド 布帛及び培養細胞からの布帛の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7947069B2 (en) * 1999-11-24 2011-05-24 University Of Washington Medical devices comprising small fiber biomaterials, and methods of use
CN104043151A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 深圳兰度生物材料有限公司 一种复合人工韧带及其制备方法
CN108653811A (zh) * 2017-03-28 2018-10-16 上海微创医疗器械（集团）有限公司 一种人工韧带及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112030556A (zh) 2020-12-04
TW202045786A (zh) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Avila Rodríguez et al. Collagen: A review on its sources and potential cosmetic applications
Yang et al. Biomimetic, stiff, and adhesive periosteum with osteogenic–angiogenic coupling effect for bone regeneration
US9724213B2 (en) Nanocrystalline cellulose materials and methods for their preparation
CN104107456B (zh) 无抗原胶原聚集体及其制备方法
TWI692559B (zh) 具有細胞親和性的纖維及使用其所製成的纖維製品
Fink et al. Bacterial cellulose modified with xyloglucan bearing the adhesion peptide RGD promotes endothelial cell adhesion and metabolism—a promising modification for vascular grafts
Habermehl et al. Preparation of ready‐to‐use, stockable and reconstituted collagen
Zuluaga-Vélez et al. Silk fibroin hydrogels from the Colombian silkworm Bombyx mori L: Evaluation of physicochemical properties
Zeugolis et al. Engineering extruded collagen fibers for biomedical applications
Volova et al. Bacterial cellulose (BC) and BC composites: Production and properties
WO2018058874A1 (zh) 一次成型的凝胶纤维复合支架材料及其制备方法与应用
Agostino et al. Semi-interpenetrated hydrogels composed of PVA and hyaluronan or chondroitin sulphate: chemico-physical and biological characterization
Cielecka et al. Novel bionanocellulose/κ-carrageenan composites for tissue engineering
Yang et al. Novel modification of collagen: realizing desired water solubility and thermostability in a conflict-free way
Brown et al. Never-dried bacterial cellulose/fibrin composites: preparation, morphology and mechanical properties
Goel Surgical sutures-a review
Kamimura et al. Sugar‐based crosslinker forms a stable atelocollagen hydrogel that is a favorable microenvironment for 3D cell culture
Chen et al. Collagen membrane derived from fish scales for application in bone tissue engineering
Cuartas-Marulanda et al. Natural coatings and surface modifications on magnesium alloys for biomedical applications
Reddy et al. Soyprotein fibers with high strength and water stability for potential medical applications
Chen et al. A facile, versatile hydrogel bioink for 3D bioprinting benefits long-term subaqueous fidelity, cell viability and proliferation
Linh et al. Fabrication and in vitro evaluations with osteoblast-like MG-63 cells of porous hyaluronic acid-gelatin blend scaffold for bone tissue engineering applications
Yunoki et al. Simultaneous processing of fibril formation and cross-linking improves mechanical properties of collagen
Xie et al. Evaluation of an electrochemically aligned collagen yarn for textile scaffold fabrication
Kim et al. β2 integrins (CD11/18) are essential for the chemosensory adhesion and migration of polymorphonuclear leukocytes on bacterial cellulose