人工韧带的制备方法及其产品技术

本发明专利技术涉及一种人工韧带的制备方法，将丝状的人工材料以麻花辫和捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。所述麻花辫由丝状的人工材料以15‑25根为1束，3束捻成一股，再以3‑4股编织为麻花辫；所述捻制成绳状物为以丝状的人工材料15‑25根为1束，3束捻成一股，3股捻成1条绳子。本发明专利技术的人工韧带编织方法得到的人工韧带具有良好力学性能，其力学性能比较接近自体的ACL，且个韧带的拉伸长度优于自体的ACL。本发明专利技术的人工韧带编织结构可以保证韧带分别满足维持膝关节的前后和复杂的旋转稳定作用。

Preparation of artificial ligament and its products

【技术实现步骤摘要】
人工韧带的制备方法及其产品
本专利技术属于医用材料
，涉及一种人工韧带的制备方法及其产品。
技术介绍
随着我国国力日益增长和生活水平提高，韧带损伤的发生率逐年增加。以最常见的前交叉韧带(anteriorcruciateligament,ACL)损伤为例，我国每年的韧带损伤人数保守估计在1千万以上。前交叉韧带是膝关节内韧带，将胫骨和股骨联接起来，控制膝关节旋转和防止胫骨平台过度前移或股骨后移，其功能的重要性在于维持和协调膝关节的稳定性维持膝关节的性能稳定，帮助人体完成多种难度较大的动作，具有重要的生理功能。长期剧烈的下肢运动或多种其它因素可以导致前交叉韧带断裂。前交叉韧带断裂后可导致膝关节不稳，若不及时治疗，则会因反复扭伤而引起关节软骨、半月板损伤和骨关节炎。韧带损伤保守治疗效果不佳，且完全断裂的ACL自愈能力低下，绝大多数不能恢复。所以临床上大多以重建ACL作为治疗方向，重建ACL所采用的移植物主要包括自体肌腱、异体肌腱和人工韧带。自体组织移植的好处是没有排异，但常常会导致供区部位的并发症，且需要二次手术；还有取材有限、取材部位创伤康复期较长等问题；异体组织移植可避免自体创伤，但其来源十分有限，存在乙肝、艾滋病等传染疾病的风险，还存在免疫排斥问题，后逐渐被人工韧带所取代。目前临床上使用最多的人工韧带就是LARS韧带(ligamentadvancedreinforcementsystem)，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)纤维制成。但是PET分子的结构高度对称，低表面能量导致了细胞很难依附和进入PET纤维内部，骨诱导性差，存在移植物与宿主骨愈合不佳的问题，且其生物活性仍然不能令人满意。其力学性能欠佳导致韧带编织过密，纤维间隙小，同样不利于周围组织长入。远期这会引起骨道扩大、移植物磨损、内固定松动等一系列问题，导致手术失败，因此加强人工韧带的组织样诱导性，促进移植物-宿主成为自体样愈合是关键。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种人工韧带的制备方法及其产品。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1.一种人工韧带的制备方法，所述制备方法为将丝状的人工材料以麻花辫和捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。更进一步地，所述制备方法为将丝状的人工材料以1根麻花辫和2根捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。更进一步地，所述麻花辫为四股编织的。更进一步地，所述麻花辫为四股编织的圆形麻花辫。更进一步地，所述麻花辫为丝状的人工材料以15-25根为1束，3束捻成一股，再以3-4股编织为麻花辫。更进一步地，所述麻花辫为丝状的人工材料以15-20根为1束，3束捻成一股，再以3-4股编织为麻花辫。更进一步地，所述麻花辫为丝状的人工材料以20根为1束，3束捻成一股，再以3-4股编织为麻花辫。更进一步地，所述捻制成绳状物为以丝状的人工材料15-25根为1束，3束捻成一股，3股捻成1条绳子。更进一步地，所述捻制成绳状物为以丝状的人工材料15-20根为1束，3束捻成一股，3股捻成1条绳子。更进一步地，所述捻制成绳状物为以丝状的人工材料15根为1束，3束捻成一股，3股捻成1条绳子。更进一步地，所述丝状的人工材料由原材料为I型胶原蛋白、丝素蛋白、聚乙烯醇和硫酸软骨素制备而成。更进一步地，按质量比计，丝状的人工材料的原材料中I型胶原蛋白：丝素蛋白：聚乙烯醇：硫酸软骨素为15～20:20～25:40～50:0.02～0.03。更进一步地，按质量比计，I型胶原蛋白：丝素蛋白为1:1～1.5。更进一步地，按质量比计，I型胶原蛋白：丝素蛋白为1:1。更进一步地，其中丝素蛋白的制备方法为：将蚕丝在温度100℃下，料液比1:20～30的Na2CO3溶液中脱胶3次，每次30-40min，除去丝胶蛋白，得到脱胶的丝素蛋白，再将获取的丝素蛋白用去离子水洗净、于50-60℃下烘干至恒重备用。更进一步地，所述丝状的人工材料的制备方法为：将丝素蛋白溶于氯化钙-乙醇-水溶液，加入聚乙烯醇，硫酸软骨素均匀搅拌至完全溶解后，再加入I型胶原蛋白缓慢搅拌至溶解形成纺丝溶液，采用湿法纺丝技术制备成再生纤维丝。更进一步地，氯化钙-乙醇-水溶液中按物质的量计，氯化钙：乙醇：水为1:2:8。更进一步地，湿法纺丝技术为：室温20-25℃下纺丝溶液通过压力泵挤入喷丝头；从喷丝头出来的纺丝溶液进入凝固浴，凝固浴为10％酒精，凝固槽长度1m；纺丝压力0.1MPa；纺丝速率5-7mL/h；卷绕速率8-10r/min。2.由以上任一项人工韧带的制备方法得到的人工韧带。更进一步，所述人工韧带为ACL韧带。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所制备的再生纤维丝由胶原蛋白和丝素蛋白组成，极大的提高了纤维丝的组织相容性，对细胞而言，不仅无毒性，还有利于其附着生长；更有利于于制备的人工韧带移植后，在体内更容易利于自体ACL韧带样新生组织长成，且新生组织与韧带融合得比较紧密。制备的人工韧带组织相容性良好，12周后外层滑膜组织无增厚且滑膜中间有新生血管长入，充分说明本专利技术所提供的再生纤维丝制备人工韧带能良好的形成自体韧带。进一步对再生纤维丝的编织工艺进行深入研究，结合力学测试结果，筛选出最佳的编制工艺；通过本专利技术所提供的编织方法制备得到人工韧带的力学性能比较接近自体的ACL，且个韧带的拉伸长度优于自体的ACL，这和麻花辫的编织方法有一定关系，而另2股直接捻成绳状的则很好的限制了其刚度。通过实验证明，再生纤维丝通过先麻花辫编织再结合直接捻成绳子后编织成的人工韧带，具备一定的内部空间结构，其内部孔径达40-60nm，有利于细胞迁移及基质形成；而且四股编织的圆形麻花辫提高了最大载荷，二者编织的配合达到分散其拉力的作用，降低了人工韧带的平均直径，能够满足前交叉重建的力学需求。本专利技术再生纤维丝制备的人工韧带具有良好的机械性能和缓慢的降解性，降解的同时不引起组织工程韧带力学性质的下降。本专利技术的人工韧带编织结构可以保证韧带分别满足维持膝关节的前后和复杂的旋转稳定作用。本专利技术所提供的人工韧带，与组织工程ACL和LARS(LigamentAdvancedReinforcementSystem)相比具有明显的优势，无需接种细胞、单纯人工材料植入即可实现ACL再生修复，简单方便。说明书附图为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为圆形麻花辫编织步骤示范1；图2为圆形麻花辫编织步骤示范2；图3为圆形麻花辫编织步骤示范3；图4为圆形麻花辫编织步骤示范4。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。实施例1丝素蛋白溶液的制备：将200g蚕丝在温度为100℃，在4-6L质量浓度为1g/L的Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工韧带的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将丝状的人工材料以麻花辫和捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。

【技术特征摘要】
1.一种人工韧带的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将丝状的人工材料以麻花辫和捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。2.根据权利要求1所述人工韧带的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将丝状的人工材料以1根麻花辫和2根捻制成绳状物再捻制而成人工韧带。3.根据权利要求2所述人工韧带的制备方法，其特征在于，所述麻花辫为四股编织的。4.根据权利要求2所述人工韧带的制备方法，其特征在于，所述麻花辫为四股编织的圆形麻花辫。5.根据权利要求1所述人工韧带的制备方法，其特征在于，所述麻花辫为丝状的人工材料以15-25根为1束，3束捻成一股，再以3-4股编织为麻花辫。6.根据权利要求4所述人工韧带的制备方法，其特征在于，所述麻花辫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富友，张颖，陈光兴，杨柳，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆,50