本发明专利技术属于组织工程的生物材料技术领域，具体涉及一种通过超声处理的胶原蛋白和高分子材料制备的人工皮肤。该人工皮肤的制备方法包括如下步骤：将腱或真皮组织进行清洗、裁剪、消毒处理、脱脂处理、组织捣碎处理、酸性酶解、盐析和透析处理、消泡处理、交联处理、改性剂处理、超声处理、冷冻干燥和真空干燥。本发明专利技术的人工皮肤既可以作为人体暂时性的创面覆盖物保护创面，又可以永久性的保留真皮支架生长修复创面，解决了已有人工皮肤产品的价格昂贵、来源受限、制作时间长、保存时间短、二次植皮为机体带来的损伤等缺点。本发明专利技术制备的产品材料来源广，生产周期短、保存时间长、价格低廉，适合于临床广泛应用。
【技术实现步骤摘要】
通过超声处理的胶原蛋白和高分子材料制备的人工皮肤
本专利技术属于组织工程的生物材料
，具体涉及一种通过超声处理的胶原蛋白和高分子材料制备的人工皮肤。
技术介绍
皮肤是覆盖和保护体表的重要组织器官。由于炎症、溃疡、外伤、烧伤、肿瘤术后以及先天性畸形等原因常造成皮肤的缺损和异常。对于这种组织缺损目前多采用自体皮肤移植的方法，这不仅造成供皮区新的创伤缺陷，而且经常受到供皮来源的限制。为了修复、替代缺损的皮肤组织，各国科学家都致力于人工皮肤的研究，仅美国等少数国家掌握该项技术并实现产业化。国外已经产业化了一些人工皮肤产品，包括Integra、AlloDerm、Biobrane、DermagraftTM等，亦有一些产品处于研发阶段，如ICX-SKN。但是这些产品很多是异体或异种皮经过加工处理得到的，存在着加工成本高，免疫排斥等问题。现有技术中也有用不同的材料制成的人工合成膜作为人工皮肤。明胶海绵是最早使用的止血吸收敷料，但其引导细胞生长性能不如胶原。多糖类如甲壳糖，糖胺多糖，透明质酸等类材料有促进细胞生长的功能，例如甲壳糖有消炎杀菌、促角质细胞生长作用，为良好的细胞生长基质材料，但随着用量增加，有抑制成纤维细胞生长的作用，同时材料的弹性低，质脆。聚氨酯，涤纶，尼龙，硅橡胶等为生物惰性材料，不降解，不能进行生理代谢，只能用做外层敷料。乙丙交酯等生物降解材料，可降解，可代谢，但如果其分子量小则强度不够，分子量大难溶于水，溶解时出现降解，影响材料的机械强度，并且其降解之后的产物使其周围组织酸度提高，出现无菌性炎症。胶原蛋白为人工皮肤的重要组分，是细胞分化、生长的营养基质，有增加结缔组织修复和再生的作用，但其存在的缺点是无弹性、强度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种产品材料来源广，生产周期短、保存时间长、价格低廉，适合于临床广泛应用的人工皮肤。专利技术人在之前的专利申请中(ZL201310166694.1)曾经使用超声对淀粉进行处理，进一步打散了淀粉分子的结构，大幅提高了其吸水性能。专利技术人惊奇的发现，在使用胶原蛋白和高分子材料来人工皮肤的制备过程中，如果也使用超声步骤对混合后的材料进行处理，可以使得制备得到的人工皮肤各项性能更接近于真实的皮肤，专利技术人进一步对超声的各项参数进行了优化，发现超声的功率和强度应当低于之前专利申请中(ZL201310166694.1)所设置的值，其原因可能是过强的超声处理会过度的破坏胶原蛋白和高分子材料的空间连接。本专利技术的一个技术方案是：一种人工皮肤的制备方法，包括将动物中富含胶原蛋白的腱、真皮、软骨或骨组织经工程学或细胞生物学的处理方法制成海绵状胶原膜。优选的，其包括如下步骤：将腱或真皮组织进行清洗、裁剪、消毒处理、脱脂处理、组织捣碎处理、酸性酶解、盐析和透析处理、消泡处理、交联处理、改性剂处理、超声处理、冷冻干燥和真空干燥；所述动物腱或真皮组织优选为人的异体或哺乳动物中富含胶原的肌腱或软骨组织；进一步优选为牛肌腱、软骨、猪跟腱、鱼皮、异种真皮组织；优选其中所述的牛肌腱组织为胶原蛋白细胞外基质材料。优选的，所述的消毒处理为在常温下采用广谱消毒液对牛肌腱材料进行浸泡处理；所述消毒液的处理方式优选为：用0.05-5％的过氧乙酸和1-15％的乙醇的混合水溶液浸泡10-60分钟，或者0.1-5％氢氧化钠溶液浸泡4-12小时，5-20％的硫酸新霉素溶液浸泡15-60分钟。优选的，所述脱脂处理为采用有机溶剂或盐常温下对牛肌腱材料经1-5次浸泡处理，每次浸泡3-12小时；优选所述有机溶剂或盐溶液为选自无水乙醇、甲醇、正丁醇、二氯甲烷、三氯甲烷、碳酸钠中的一种或多种混合的溶液，优选材料与有机溶剂或盐溶液的质量体积比为1:20-50(g/ml)。优选的，所述酸性酶解处理为采用酶溶液、酸溶液或盐溶液中的一种或两种以上混合溶液进行浸泡处理；优选所述酶溶液处理为0.2-5％的胃蛋白酶溶液浸泡12-48小时；所述酸溶液处理为0.2-5mol/L醋酸溶液。所述盐溶液处理为0.01-0.5M的乙二胺四乙酸二钠溶液浸泡1-6小时。优选材料与溶液的质量体积比为1:20-50(g/ml)。优选的，所述交联处理为采用物理方法将胶原蛋白纤维重组，通过胶原的成核、胶原纤维生长、胶原溶液体系平衡等过程增加材料的纯度和机械强度；具体过程采用磷酸盐缓冲液调节胶原溶液体系的PH值在5.0-6.5，胶原溶液终浓度为0.2-1％，置于超声振荡器中，调整温度为20-25℃，频率为20-60Hz。再采用氢氧化钠溶液调节酸碱度得PH值7.0-7.6之间，置于水浴锅中静置2-6小时，最后经过高速离心处理。优选的，所述的改性剂处理是采用高分子材料与胶原蛋白材料以一定的物质比例进行物理搅拌方式的混合，优选所述的高分子材料为淀粉、聚乳酸、聚碳酸酯中一种或两种以上混合，优选所述的物质混合比例为10-50：1体积比。优选的，所述的胶原蛋白溶液消泡处理方法采用抽真空的物理或消泡剂浸泡中的一种或两种方式结合，优选所述的消泡剂处理采用聚醚、有机硅氧烷、磷酸三丁酯溶剂浸泡。本专利技术的另一个技术方案是：一种人工皮肤，为三层或多层夹心支架结构，外表层为高分子薄膜，主要起到物理屏障作用，相当于人体皮肤的表皮层；夹心支架层为上述制备方法制备而成的人工皮肤，供给诱导细胞生长的营养成分，同时作为细胞生长的支架；内层为淀粉薄膜，此种材料具有超强吸水性，且生物相容性较好，在人工皮肤用于创伤术区时，可以吸收创伤组织的炎性渗液，同时增强产品的粘附力，与创面粘附紧密、且具有保湿功能，避免由于患者的无意识活动导致产品脱落。本专利技术具有如下优点：本专利技术的制备工艺简单，本专利技术的人工皮肤既可以作为人体暂时性的创面覆盖物保护创面，又可以永久性的保留真皮支架生长修复创面，解决了已有人工皮肤产品的价格昂贵、来源受限、制作时间长、保存时间短、二次植皮为机体带来的损伤等缺点。本专利技术制备的产品材料来源广，生产周期短、保存时间长、价格低廉，适合于临床广泛应用。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。实施例1制备人工皮肤，其步骤包括：取牛肌腱材料，清洗干净，并裁剪成小块，用0.05％的过氧乙酸和1％的乙醇的混合水溶液浸泡10分钟，采用无水乙醇常温下对牛肌腱材料经1次浸泡处理，每次浸泡3小时；将浸泡后的材料充分捣碎，采用0.2％的胃蛋白酶溶液浸泡12小时进行浸泡处理，材料与溶液的质量体积比为1:20(g/ml)；加入30％浓盐水进行盐析。离心4000g，30min。将沉淀融入0.1％醋酸内，置于透析袋内与1mol/L的HCL中透析5h。采用磷酸盐缓冲液调节胶原溶液体系的PH值在5.0，胶原溶液终浓度为0.2％，置于超声振荡器中，调整温度为20℃，频率为20Hz。再采用氢氧化钠溶液调节酸碱度得PH值7.0之间，置于水浴锅中静置2小时，最后经过高速离心处理。将其放入真空消泡箱中进行消泡处理，将淀粉与胶原蛋白材料以10：1的比例进行物理搅拌方式的混合，将混合物置于超声波细胞粉碎机中，用300w功率作用2min(作用2s间歇2s)。将产物经过冷冻干燥和真空干燥后制得海绵状胶原膜，即为所需的人工皮肤。实施例2制备人工皮肤，其步骤包括：取牛肌腱材料，清洗干本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种人工皮肤的制备方法，其特征在于:包括将动物中富含胶原蛋白的腱、真皮、软骨或骨组织经工程学或细胞生物学的处理方法制成海绵状胶原膜。
【技术特征摘要】
1.一种人工皮肤的制备方法，其特征在于:包括将牛肌腱经工程学或细胞生物学的处理方法制成海绵状胶原膜，具体包括如下步骤：将牛肌腱进行清洗、裁剪、消毒处理、脱脂处理、组织捣碎处理、采用酶溶液、酸溶液或盐溶液中的一种或两种以上混合溶液进行浸泡处理、盐析和透析处理、消泡处理、交联处理、改性剂处理、超声处理、冷冻干燥和真空干燥；所述的消毒处理为在常温下采用广谱消毒液对牛肌腱材料进行浸泡处理；所述交联处理为采用物理方法将胶原蛋白纤维重组，通过胶原的成核、胶原纤维生长、胶原溶液体系平衡过程增加材料的纯度和机械强度；具体过程采用磷酸盐缓冲液调节胶原溶液体系的pH值在5.0-6.5，胶原溶液终浓度为0.2-1％，置于超声振荡器中，调整温度为20-25℃，频率为20-60Hz，再采用氢氧化钠溶液调节酸碱度使得pH值为7.0-7.6，置于水浴锅中静置2-6小时，最后经过高速离心处理；所述的改性剂处理是采用高分子材料与胶原蛋白材料以一定的物质比例进行物理搅拌方式的混合；所述的高分子材料为淀粉、聚乳酸、聚碳酸酯中一种或两种以上混合，所述的一定的物质比例为10-50：1体积比；所述的消泡处理采用消泡剂浸泡的方式。2.根据权利要求1所述的人工皮肤的制备方法，其特征在于：所述消毒液的处理方式为：用0.05-5％的过氧乙酸和1-15％的乙醇的混合水...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘泊志，
申请(专利权)人：江苏德威兰医疗器械有限公司，刘泊志，周啸，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。