一种复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号:15480147 阅读:180 留言:0更新日期:2017-06-02 21:29
本发明专利技术涉及医用材料领域,公开了一种复合膜及其制备方法和应用。具体地,本发明专利技术提供了一种复合膜,所述复合膜包括疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述疏水性的防粘连层由纳米级的第一纤维构成,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的含量为80‑99重量%;所述亲水性的支架层由第二纤维构成,所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的含量为1‑20重量%。将本发明专利技术提供的复合膜用作脑膜替代物时,既可以提高材料的生物相容性且促进伤口的愈合,又能增加其机械强度以利于缝合。

Composite film, preparation method and application thereof

The invention relates to the field of medical materials, and discloses a composite membrane, a preparation method and an application thereof. Specifically, the present invention provides a composite membrane, the composite membrane comprises anti adhesion layer and support layer of hydrophilic hydrophobic; the anti adhesion layer is composed of the first fiber nano hydrophobic, the first fiber containing a first polymer material and the first biological material, and the total the weight of the first fiber content as a benchmark, the first polymer material is 80 99 wt%; the hydrophilic support layer is composed of second fiber, the second fibers containing second polymer materials and second biological materials, and the total weight of the second fiber as a benchmark, the content of second polymer materials for 1 20 weight%. When the composite membrane provided by the invention is used as a substitute for the meninges, the biocompatibility of the material can be improved, the wound healing can be promoted, and the mechanical strength can be increased to facilitate suture.

【技术实现步骤摘要】
一种复合膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及医用材料领域,具体地,涉及一种复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
硬脑膜是保护脑组织的天然屏障。颅脑损伤、脑膜瘤及其他开颅手术,都会破坏原有硬脑膜结构,难以缝合,因此对硬膜的修复十分重要。应用自身的组织修补是以往最常用的方法,但操作复杂,存在二次损伤,而人工脑膜修补材料是硬脑膜修复的最佳选择。硬脑膜替代材料种类有高分子型和生物型两种。目前市售高分子人工脑膜修补材料有聚酯尿烷纤维硬膜补片、涤纶补片、硅橡胶补片、聚氨酯补片、聚四氟乙烯补片、聚乙醇酸补片等,这些高分子材料存在生物生物相容性差、炎症及排异反应明显等问题,部分硬脑膜材料降解性差,一直以异物的形式存在颅内。生物型人工脑膜主要有不可缝合胶原海绵人工脑膜、脱细胞动物膜材料,相较于高分子人工脑膜,生物型人工脑膜的生物相容性更高,但胶原海绵人工脑膜由于不可缝合且孔隙较大,为了保证脑脊液不会泄漏,多数依赖生物胶粘合;浸润后无法调整位置,对使用者经验要求较高。脱细胞动物膜材料强度大耐缝合,但存在潜在传播传染性疾病风险,也有可能引起异体排斥现象。因此,急需寻找一种特别适用于制备脑膜替代物的材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷,提供了一种复合膜,所述复合膜包括疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述疏水性的防粘连层由纳米级的第一纤维构成,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的含量为80-99重量%,所述第一生物材料的含量为1-20重量%;所述亲水性的支架层由第二纤维构成,所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的含量为1-20重量%,所述第二生物材料的含量为80-99重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。本专利技术还提供了一种制备复合膜的方法,该方法包括:通过纺丝工艺,分别使用纳米级的第一纤维和第二纤维制成疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的用量为80-99重量%,所述第一生物材料的用量为1-20重量%;所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的用量为1-20重量%,所述第二生物材料的用量为80-99重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。本专利技术还提供了由上述方法制备得到的复合膜。本专利技术还提供了上述复合膜在制备脑膜替代物中的应用。本专利技术将高分子材料与生物材料复合制备得到复合膜,该复合膜既可以提高材料整体的生物相容性,又能增加其机械强度以利于缝合。从疏水性的防粘连层到亲水性的支架层,材料的组成成分相同但各成分的比例逐渐改变。将这种具有特殊组成的复合膜用作脑膜替代物时,可以将疏水性的防粘连层贴近脑组织,由于该疏水性的防粘连层中高分子材料的含量高,构成该层的纤维的平均直径较小,膜致密光滑,疏水性好,不易与脑组织粘连,从而可以降低炎症反应及癫痫的发生率。同时,将亲水性的支架层置于背向脑组织的一侧,由于亲水性的支架层中生物材料的含量高,构成该层的纤维的平均直径较大,膜较为粗糙,亲水性好,从而有利于细胞粘附和迁移。并且,本专利技术对亲水性的支架层的单侧进行等离子体处理,从而有利于在其表面接枝活性组分(如硫酸软骨素、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子等),并且能够提高亲水性的支架层的亲水性而不破坏疏水性的防粘连层的防粘连特性。进一步地,本专利技术通过化学交联的方法,将促进细胞生长的活性组分通过共价键的方式固定在亲水性的支架层的表面,这可以促进成纤维细胞向材料内部迁移,从而促进组织愈合。另外,本专利技术通过使用三通阀,可以将不同种类的纺丝溶液同时进行静电纺丝工艺;并且,仅通过对各原料的纺丝溶液的喷射速率进行控制,而无需更换各原料的纺丝溶液的浓度,即可以获得各原料含量不同的产品。可见,本专利技术提供的复合膜的制备方法简化了复合膜的制备工艺,具有良好的工业应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术,但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1是本专利技术实施例1得到的亲水性的支架层Q1的扫描电镜图;图2是本专利技术实施例1得到的疏水性的防粘连层S1的扫描电镜图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种复合膜,所述复合膜包括疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述疏水性的防粘连层由纳米级的第一纤维(横截面的平均直径为纳米级)构成,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的含量为80-99重量%,优选为80-90重量%;所述第一生物材料的含量为1-20重量%,优选为10-20重量%;所述亲水性的支架层由第二纤维构成,所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的含量为1-20重量%,优选为10-20重量%;所述第二生物材料的含量为80-99重量%,优选为80-90重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。根据本专利技术,所述第一纤维的平均直径为10-1000nm,优选为100-500nm。根据本专利技术,所述第二纤维的平均直径为0.1-20μm,优选为1-10μm。在本专利技术中,所述疏水性的防粘连层的孔径小于所述亲水性的支架层,所述亲水性的支架层的孔径较大,这样有利于成纤维细胞的迁入、粘附、增殖和生长分化;而所述疏水性的防粘连层的孔径较小,这样可以组织成纤维细胞的进入,从而可以有效地防止脑组织与其发生粘连。根据本专利技术,所述复合膜还包括存在于所述疏水性的防粘连层与所述亲水性的支架层之间过渡层(具有渐变式亲疏水性),具体地,所述过渡层可以同时含有第一高分子材料、第一生物材料、第二高分子材料和第二生物材料。在本专利技术中,所述过渡层可以通过常规的纺丝工艺引入,例如,当采用静电纺丝工艺时,所述过渡层可以是通过在所述疏水性的防粘连层制备完成后,静电纺丝装置的设置参数转换时所产生的,例如,由喷射速率、电压等工艺参数的逐渐转换的过程所产生的。也就是说,过渡层是采用静电纺丝工艺制备复合膜过程中由于工艺参数转换时所不可避免产生的,其对本专利技术的技术效果的实现没有特殊的影响。在本专利技术中,对所述高分子材料(非生物材料)的种类没有特别的限定,可以为本领域的常规选择,例如,所述高分子材料可以为重均分子量为10000g/mol以上的聚合物材料。根据本专利技术,所述第一高分子材料可以为任意一种具有疏水性的高分子材本文档来自技高网...
一种复合膜及其制备方法和应用

【技术保护点】
一种复合膜,其特征在于,所述复合膜包括疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述疏水性的防粘连层由纳米级的第一纤维构成,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的含量为80‑99重量%,所述第一生物材料的含量为1‑20重量%;所述亲水性的支架层由第二纤维构成,所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的含量为1‑20重量%,所述第二生物材料的含量为80‑99重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种复合膜,其特征在于,所述复合膜包括疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述疏水性的防粘连层由纳米级的第一纤维构成,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的含量为80-99重量%,所述第一生物材料的含量为1-20重量%;所述亲水性的支架层由第二纤维构成,所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的含量为1-20重量%,所述第二生物材料的含量为80-99重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。2.根据权利要求1所述的复合膜,其中,所述第一纤维的平均直径为10-1000nm;所述第二纤维的平均直径为0.1-20μm;优选地,所述复合膜还包括存在于所述疏水性的防粘连层与所述亲水性的支架层之间过渡层;更优选地,所述第一高分子材料和所述第二高分子材料各自独立地选自聚氨酯、聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮、聚羟基脂肪酸酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚草酸亚烷基酯和它们的单体形成的共聚物中的一种或多种;并且,所述第一高分子材料与所述第二高分子材料相同或不同,优选为相同;进一步优选地,所述第一生物材料和所述第二生物材料各自独立地选自胶原蛋白、壳聚糖、海藻酸钠、丝素蛋白、蛛丝蛋白、弹力蛋白和纤维蛋白中的一种或多种;并且,所述第一生物材料与所述第二生物材料相同或不同,优选为相同。3.根据权利要求1或2所述的复合膜,其中,所述亲水性的支架层还含有活性组分;优选地,所述活性组分选自硫酸软骨素、维生素C、表皮生长因子、转化生长因子和成纤维细胞生长因子中的一种或多种,优选为硫酸软骨素、表皮生长因子和成纤维细胞生长因子中的一种或多种;更优选地,相对于100重量份的所述第二纤维,所述活性组分的含量为0.1-5重量份,优选为1-3重量份。4.一种制备复合膜的方法,其特征在于,该方法包括:通过纺丝工艺,分别使用纳米级的第一纤维和第二纤维制成疏水性的防粘连层和亲水性的支架层;其中,所述第一纤维含有第一高分子材料和第一生物材料,且以所述第一纤维的总重量为基准,所述第一高分子材料的用量为80-99重量%,所述第一生物材料的用量为1-20重量%;所述第二纤维含有第二高分子材料和第二生物材料,且以所述第二纤维的总重量为基准,所述第二高分子材料的用量为1-20重量%,所述第二生物材料的用量为80-99重量%;所述第一生物材料和第二生物材料各自独立地为多糖和/或蛋白。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述纺丝工艺为溶液纺丝工艺和/或熔体纺丝工艺,优选为静电纺丝工艺;优选地,所述方法包括以下步骤:(1)将含有第一高分子材料和第一生物材料的溶液A通过第一静电纺丝工艺,以得到疏水性的防粘连层;(2)将含有第二高分子材料和第二生物材料的溶液B通过第二静电纺丝工艺,以在所述疏水性的防粘连层的一侧表面形成亲水性的支架层。6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,步骤(1)包括:(1.1)分别独立地配制含有第一高分子材料的溶液A1和含有第一生物材料的溶液A2;(1.2)将所述溶液A1和溶液A2同时进行第一静电纺丝工艺,以得到疏水性的防粘连层;和/或,所述步骤(2)包括:(2.1)分别独立地配制含有第二高分子材料的溶液B1和含有第二生物材料的溶液B2;(2.2)将所述溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员:李青穆兰兰张凤华莫志超
申请(专利权)人:山东皓尔生物工程有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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